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寻找外星生命的关键可能就藏在地球的海洋

发表于 2026-08-25 11:31:24 来源：见可而进网
木星的寻找第四大卫星──木卫二欧罗巴（Europa）在其冰冷外壳下方约65至160公里深处，拥有遍布全球的外星海洋。 NASA/JPL-CALTECH/SETI INS木星的生命第四大卫星──木卫二欧罗巴（Europa）在其冰冷外壳下方约65至160公里深处，拥有遍布全球的关地球的海海洋。 NASA/JPL-CALTECH/SETI INSTITUTE
名为冰下探勘漂浮探测车的寻找水下探测车，如今正在南极洲进行测试，外星寻找冰层下方的生命生命。 未来有一天，关地球的海这台机器潜航器可能会在像是寻找木卫二和土卫二的卫星上，探索被冰层覆盖的外星名为冰下探勘漂浮探测车的水下探测车，如今正在南极洲进行测试，生命寻找冰层下方的关地球的海生命。 未来有一天，寻找这台机器潜航器可能会在像是外星木卫二和土卫二的卫星上，探索被冰层覆盖的生命海洋。 这张影像是在2015年拍摄，由NASA喷射推进实验室工程师所开发的冰下探勘漂浮探测车，正置身阿拉斯加巴罗（Barrow）附近的北极湖泊之中。 PHOTOGRAPH BY NASA-JPL
美国航天总署天文生物学家凯文. 汉德的新书《外星海洋：在太空深处寻找生命》（暂译，原文书名为Alien Oceans： The Search for Life美国航天总署天文生物学家凯文. 汉德的新书《外星海洋：在太空深处寻找生命》（暂译，原文书名为Alien Oceans： The Search for Life in the Depths of Space）于2020年4月7日发行（美国地区）。 PRINCETON UNIVERSITY PRESS
（神秘的地球uux.cn报道）据美国国家地理（撰文：NADIA DRAKE 编译：邱彦纶）：美国航天总署（NASA）天文生物学家凯文. 汉德（Kevin Hand）在出版的新书中表示：寻找外星人的第一步，应该是探索我们自己星球的海洋深处。
去年秋天，我和太空生物学家凯文. 汉德（Kevin Hand）一起在挪威的破冰船哈康王子号（Kronprins Haakon）上待了一个月，在格陵兰东北海岸外不远处的冰冻海洋中破冰前行。 原本流动的海洋成了一大块闪闪发亮的冰，让我们仿佛置身外星球。
这样奇特的环境正适合这次的探险，这趟行程的目标是寻找在海洋深处，是否有类似在其他星球上的生物的生命迹象。 这些星球包括外太阳系的冰冻卫星，科学家认为其中的部分卫星──尤其是木卫二欧罗巴、土卫六泰坦（Titan）和土卫二恩克拉多斯（Enceladus），是寻找地球外生命的最佳地点。
美国航天总署（NASA）计划在2020年代中期，向木星其中一颗大型卫星木卫二发射宇宙飞船，以寻找生命的迹象。 此外，他们还计划要在土卫六上着陆。 科学家希望未来能够设计出登陆木卫二的太空任务，可以穿透表面的冰层，利用自动潜艇探索海洋深处。
汉德是NASA喷射推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）海洋星球实验室的负责人，也是国家地理新兴探险家，他的职业生涯致力于研究这些充满水的卫星，以及进行探索所需的技术。 他在最近出版的《外星海洋：在太空深处寻找生命》（暂译，原文书名为Alien Oceans： The Search for Life in the Depths of Space）一书中，描述了为什么在探索地球外的海洋时，研究地球本身的海洋是相当关键的环节。 汉德与国家地理谈到了两者之间的连结，以及为什么这些前往太阳系冰冻角落的太空任务有失败的可能性。
（这场访谈经过编辑以求简洁清晰。 )
第一个问题：在地球之外有其他生命存在吗？
这是第一个问题？ 好吧，如果我们在地球以外的星球上找到生命起源所需的条件，那么──是的，我认为在地球以外还有生物，而且我们是生活在充满生命的宇宙之中。
为什么您会认为外星球的海洋是寻找外星生命的最佳地点呢？
如果我们从地球上的生物学到了什么，那就是通常在有液态水的地方，就会有生命存在。 这些地球外的海洋可能蕴藏着大量的液态水，因此对搜寻生命来说──现存生命，而不是生物灭绝后留下的化石──是非常吸引人的绝佳地点。
我想了解的是生命的基础生物化学原理。 是否有属于生命的周期表呢？ 除了所有地球生命共同拥有的DNA、RNA和典型蛋白质之外，有没有另一种不同的生物化学存在呢？ 我们得要找到生化功能大多完好无损的生命，才能回答这些关于生物运作原理的基本问题，这就是为什么海洋星球如此吸引人。
这和在火星上寻找生命有什么不同之处呢？
火星是搜寻找生命迹象的绝佳地点。 但是在火星上，我们大部分的时间都在寻找古老的生物遗迹。 好奇号（Curiosity）探测车可能会在盖尔陨石坑（Gale Crater）发现由微生物化石形成的叠层石（stromatolite），这当然会相当惊人，但我们无法从这块岩石中萃取出任何DNA或大型生物分子。 这些大型生物分子无法长期在岩石中保存，会迅速衰变而无法形成化石，这就是为什么我们无法取得像是恐龙这类古生物的DNA。 因此虽然这样的发现有重大的意义，但也会让我们有更多的疑惑。
在寻找地球以外的生物时，您是否有个最中意的目标呢？
这就像要父母选择最喜欢哪个孩子一样！ 但总之，我会很乐意继续在木卫二进行搜索，我们目前正在计划一项名为木卫二快艇号（Europa Clipper）的任务，这艘探测器将飞越木卫二约45次。 这项任务还可能为另一个将在未来不久实行的登陆任务奠定基础。
为什么木卫二是搜寻外星生命的理想地点呢？
首先，我们有充分理由相信木卫二的海洋已经存在很长一段时间了──基本上可能和太阳系的历史一样久远。 这点相当重要。 有一片稳定且长期存在的海洋，不论对生命起源还是任何长久存在于该片海洋的生命而言，可能都至关重要。
其次，我们有充分的证据和模型，显示木卫二的海洋遍布全球，而且可能有岩石海床。 这样的岩石海床可能还有深海热泉，会喷发出微生物喜欢吃的液体和气体。 我们也知道，木卫二的冰冻地壳中含有帮助喂养下方海洋生物的化合物。
您在新书中提到，探索地球海洋或是外星海洋的技术是彼此关联、密不可分的。 可以和我们聊聊，您现在正在进行什么样的地球海洋探索计划呢？
我会介绍两个重点。 其中一个是由喷射推进实验室（JPL）开发的冰下探勘漂浮探测车（Buoyant Rover for Under Ice Exploration），这辆探测车主要是用来研究冰水界面处的化学和生物学特性。
第二艘探测器是我们的奥菲斯号（Orpheus），这是JPL和伍兹霍尔海洋学研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）之间的合作计划。 奥菲斯号是一艘小型潜航器，最终会向下潜到地球海洋的最深处──马里亚纳海沟（Mariana Trench）、新不列颠海沟（New Britain trench）、波多黎各海沟（Puerto Rico trench），我们先前很少对这些地点进行勘探。
漂浮探测车和奥菲斯号的部分目标，就是要利用我们在太空领域所学到的大量经验，让机器人系统变得更小、更轻、功率更低、具有自动化功能，并且能在现场进行科学实验。 这些都是太空探索任务的特性，我们正尝试利用其中的部分特性来推动地球海洋的探索计划。
要怎么做才能让类似的机械探测器进入位在外太阳系的海洋呢？
重点就在这了：这些技术都不需要挥动魔杖才能实现。 我们不必打破物理定律，也不必想出一些疯狂的新发明。 也就是说，这些都是技术上极具挑战性和复杂的任务概念。 理论上来说，我们可以穿越冰层，直接进入海洋。 不需要像是曲速引擎这样的东西，或是其他神奇的新玩意。
关键是我们必须让一个专门的计划维持，也就是让我们在接下来的几十年内能抵达那儿的计划。
现在，在我们探索外星海洋之前，我们得要在地球的海洋中开发和测试各种新技术。 这种做法的其中一项优点是在开发外星探索所需的工具时，也能在地球上进行探勘、带来崭新发现，可以说是个双赢的局面。
您在新书中提道：「当尝试新事物并开拓新领域时，就有失败的可能性。 」您觉得要如何说服太空机构支持这些极具风险的任务呢？
无论是在地球上或是外星球进行探勘，都得要权衡多种不同的风险。 其中一种是科学风险──成功完成预定科学目标的可能性有多高？ 还有成本风险──预算超支的风险是什么？ 以及能不能实际建造出探索该区域，并进行测量的机器人或仪器的技术风险。
如果你尝试研究的是与文明层次相关的科学——这种研究值得投资大量心力，因为它的目标是回答人类最古老、最深切的问题，例如我们想知道宇宙中我们究竟是不是孤独的──那我想这个问题的的价值绝对值得我们承担一些风险。 但往好的一方面想，如果我们成功了，我们所知的宇宙很有可能会因此大幅改变。 我们可能会引发一场对理解生物科学的革命。
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