寻找外星生命的关键可能就藏在地球的海洋 | {$randkws}热点解读 拥有遍布全球的海洋

木星的第四大卫星──木卫二欧罗巴（Europa）在其冰冷外壳下方约65至160公里深处，拥有遍布全球的海洋。 NASA/JPL-CALTECH/SETI INSTITUTE
名为冰下探勘漂浮探测车的水下探测车，如今正南极洲开展评测，寻找冰层下方的生命。 前方有一天，这台机器潜航器或许会在像是木卫二和土卫二的卫星上，探索被冰层覆盖的海洋。 这张影像是在2015年取景，由NASA喷射合作评测室工程师所开发的重磅暑期档速递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 in the Depths of Space）于2020年4月7日发行（美国区域）。 PRINCETON UNIVERSITY PRESS
（神秘的地球uux.cn报导）据美国全国地理（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）在出版的新书中强调：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。
上一年秋天，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。
这样奇特的生态正适合这次的探险，这趟行程的目标是寻找在海洋深处，是否有相似在其他星球上的生物的生命迹象。 这些星球含有外太阳系的冰冻卫星，科学家觉得其中的婚礼现场最新进展话题持续发酵若干卫星──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）打算在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。 另外，他们还打算要在土卫六上着陆。 科学家期盼前方能够设计出登陆木卫二的太空任务，可以穿透表面的冰层，运用自动潜艇探索海洋深处。
汉德是NASA喷射合作评测室（Jet Propulsion Laboratory）海洋星球评测室的负责人，也是全国地理新兴探险家，他的职业生涯致力于探究这些充满水的卫星，以及开展探索所需的技术。 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 对比观察Search for Life in the Depths of Space）一书中，刻画了为什么在探索地球外的海洋时，探究地球本身的海洋是相当核心的环节。 汉德与全国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利的或许性。
（这场访谈经过记者以求简洁清晰。 )
第一个难题：在地球之外有其他生命存在吗？
这是第一个难题？ 好吧，假如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，我觉得在地球以外还有生物，并且我们是日常在充满生命的宇宙之中。
为什么您会觉得外星球的海洋是寻找外星生命的最佳地点呢？
假如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。 这些地球外的海洋或许蕴藏着众多的液态水，所以对搜寻生命来说──现存生命，而不是生物灭绝后留下的化石──是相当吸引人的绝佳地点。
我想知晓的是生命的基础生物化学原理。 是否有归于生命的周期表呢？ 除了所有地球生命共同拥有的DNA、RNA和典型蛋白质之外，有没有另一种各异的生物化学存在呢？ 我们得要找到生化特性大多完好无损的生命，才能回答这些有关生物管理原理的基础难题，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各异之处呢？
火星是搜寻找生命迹象的绝佳地点。 但是在火星上，我们大若干的时间都在寻找古老的生物遗迹。 好奇号（Curiosity）探测车或许会在盖尔陨石坑（Gale Crater）察觉由微生物化石形成的叠层石（stromatolite），这自然会相当惊人，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持久在岩石中保存，会迅速衰变而无法形成化石，这就是为什么我们无法获得像是恐龙这类古生物的DNA。 所以尽管这样的察觉有重大的价值，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？
这就像要双亲挑选最喜欢哪个子女一样！ 但综上，我会很乐意持续在木卫二开展检索，我们当下正打算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。 这项任务还或许为另一个将在前方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？
先是，我们有充分理由相信木卫二的海洋已然存在很长一段时间了──基础上或许和太阳系的历史一样久远。 这点相当重大。 有一片稳定且持久存在的海洋，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，或许都至关重大。
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，并且或许有岩石海床。 这样的岩石海床或许还有深海热泉，会喷发出微生物喜欢吃的液体和气体。 我们也得知，木卫二的冰冻地壳中含有合作喂养下方海洋生物的化合物。
您在新书中谈及，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，您如今正开展什么样的地球海洋探索打算呢？
我会说明两个重点。 其中一个是由喷射合作评测室（JPL）开发的冰下探勘漂浮探测车（Buoyant Rover for Under Ice Exploration），这辆探测车首要是用来探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和伍兹霍尔海洋学探究所（Woods Hole Oceanographic Institution）之间的兴办打算。 奥菲斯号是一艘小型潜航器，最后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开展勘探。
漂浮探测车和奥菲斯号的若干目标，就是要运用我们在太空领域所学到的众多经验，让机器人操控系统变得更小、更轻、功率更低、具有自动化特性，并且能在实地开展科学评测。 这些都是太空探索任务的特性，我们正使用运用其中的若干特性来合作地球海洋的探索打算。
要怎么做才能让相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做到。 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考验性和繁琐的任务概念。 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。
核心是我们必须让一个专门的打算维持，也就是让我们在接下来的几十年内能抵达那儿的打算。
如今，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评测各类新技术。 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，也能在地球上开展探勘、带来崭新察觉，可以说是个双赢的局面。
您在新书中提道：「当使用新事物并开拓新领域时，就有失利的或许性。 」您觉得要如何说服太空机构扶持这些极具隐患的任务呢？
不管是在地球上或是外星球开展探勘，都得要权衡各式各异的隐患。 其中一种是科学隐患──顺利达成预定科学目标的或许性有多高？ 还有成本隐患──预算超支的隐患是什么？ 以及能不能实际建造出探索该区域，并开展测量的机器人或仪器的技术隐患。
假如你使用探究的是与文明层次有关的科学——这种探究值得投资众多心力，由于它的目标是回答人类最古老、最深切的难题，例如我们想得知宇宙中我们究竟是不是寂寞的──那我想这个难题的的价值绝对值得我们承担一些隐患。 但往好的一方面想，假如我们顺利了，我们所知的宇宙很有或许会所以大幅改变。 我们或许会引发一场对理解生物科学的革命。