NASA欧罗巴快船任务有能力从单个细胞中探测到外星生命

当你想到地球以外的生命可能首先出现在哪里时，你可能会认为是火星，或者是某个向我们传送信息的遥远系外行星。但令人惊讶的是，最有希望的地方似乎是我们太阳系中气态巨行星的冰卫星。土星的卫星土卫二（Enceladus）和木星的卫星木卫二（Europa）都被认为在其冰壳下含有全球性海洋，其条件和关键分子可以支持生命的存在。

为了更好地了解木卫二的状况，美国宇航局将在今年晚些时候向其中一颗卫星派出一个任务。欧罗巴快船号航天器将围绕木卫二运行并对其进行分析，在距离木卫二表面25千米（16英里）的低空俯冲，绘制木卫二的构成和地质图，收集木卫二内部海洋的测量数据，甚至收集和分析可能以羽流形式喷出的冰粒和尘埃。不过，虽然它的设计初衷并不是猎杀生命，但一项新的研究表明，它是有能力发现外星生命的。

由华盛顿大学和柏林自由大学的科学家领导的研究小组进行了一项实验，以了解欧罗巴快船的仪器能否探测到包裹在冰粒中的微生物。为了模拟宇宙飞船从欧罗巴羽流中收集数据时将经历的情况，研究人员向真空中发射了一束薄薄的液态水，然后用激光激发水滴，并用质谱仪对其进行分析，以找出其中的成分。

代替外星人的是Sphingopyxis alaskensis，这是 一种常见的细菌，在寒冷、缺乏营养的环境中生长，比如阿拉斯加附近的海域。这类微生物被脂膜包裹，可以在海洋表面形成一层浮渣，最后随海雾飘散在空气中。如果木卫二的海洋中也存在类似的生命，那么它就有可能乘着这些冰粒进入太空，克利伯的质谱仪可以在太空中检测到它们带负电荷的脂肪酸和脂质。

欧罗巴海洋表面的有机物质（橙色）如何通过空气传播并被欧罗巴快船的仪器探测到的示意图波斯特伯格等人（2018）/《自然》

"我们在这里描述了一种看似可行的方案，即细菌细胞如何在理论上融入冰物质中，这种冰物质是由恩克拉多斯或木卫二上的液态水形成的，然后被排放到太空中，"该研究的第一作者法比安-克伦纳（Fabian Klenner）说。"对我来说，寻找脂质或脂肪酸比寻找DNA构件更令人兴奋，原因是脂肪酸似乎更稳定。"

研究小组发现，该仪器可以检测到单个冰粒中小至一个细胞的生物样本。

克伦纳说："我们首次证明，即使是极小部分的细胞物质也能通过航天器上的质谱仪识别出来。我们的结果让我们更有信心，利用即将推出的仪器，我们将能够探测到与地球上类似的生命形式，我们越来越相信，这些生命形式可能存在于含有海洋的卫星上。"

虽然我们对发现其他行星和卫星有可能支持生命的证据的故事几乎已经麻木了，但终于有一个可以探测到真正的外星生命（如果有的话）的故事还是非常令人兴奋的。我们将密切关注克利伯号于2030年抵达欧罗巴星时的情况。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。