宇宙中的水資源有多豐富？自大的人類終於發現，地球太旱了
如今，我們已經意識到宇宙的生命形式可能遠遠超過自己的想象。他們可能不是碳基生命，而是硅基生命或者氨基生命，抑或其他各種複雜的形式。它們可能不需要氧氣來生存，也可能不需要地球這樣的温度才能活下去。但是，唯有一點不能忽略，那就是水。
（圖片説明：目前來看，水仍然是生命存在的一個必要條件）
孕育生命的溶劑
科學家相信，即使是再詭異的生命，其孕育都離不開一種良好的溶劑。溶劑允許更復雜的化學反應進行，也可以幫助生物新陳代謝，在生物演化的各個過程中都必不可少。而目前人類發現最好的溶劑，就是水。地球之所以能夠孕育生命，和水有着分不開的關係。可以肯定，如果沒有水，地球將是一顆死寂的星球。
我們一度相信地球有着得天獨厚的優勢，能夠依靠廣袤的海洋孕育出複雜的生態系統。可是，隨着天文學的發展，科學家在越來越多的星球上都發現了水資源。更加令人驚訝的是，和這些星球相比，地球的水資源簡直少得可憐。
僅僅在太陽系內，就有着許多天體，其含水量遠遠超過地球。比如我們經常提到的木衞二，就在地表以下擁有着一片液態海洋，其深度達到了100公里，是馬裏亞納海溝的10倍。除了木衞二之外，像土衞六、土衞二、木衞三、海衞一的衞星甚至如冥王星、穀神星這樣的矮行星，都擁有着豐富的水資源。而且，這些天體上的水資源都極有可能以液態形式存在，意味着水中的温度對於生命來説非常温和。
（圖片説明：木衞二表面的羽狀噴射物，其中的有機分子全部暴露在木星的強大磁場下）
那麼，既然這些富水天體在太陽系中如此常見，是否意味着宇宙中本來就不缺少水呢？
地球真的得天獨厚嗎？
美國宇航局行星科學家Lynnae C. Quick博士最近帶領着來自戈達德太空飛行中心的團隊進行了這方面的研究，結果發現：擁有液態海洋的行星可能在銀河系中非常常見。他們將本次研究的成果整理成題為《對系外行星火山運動頻率及外恆星系冰火山影響的預測》的研究報告，並發表在了最近的太平洋天文學會刊物上。
（圖片説明：海衞一地下海洋中的水可以在冰火山噴發時射到8000米高空）
Quick等人沒有拘泥於在行星表面尋找水，而是考慮到了像木衞二和海衞一這樣擁有地下海洋的天體。他們認為，這樣的天體有着非常活躍的地質活動，會像木衞二一樣經常出現羽狀噴流的現象。Quick在此前的一份NASA新聞稿中就曾指出：這將是未來人類利用望遠鏡在系外行星尋找地下海洋的重要參考。
“木衞二和土衞二可以噴出水柱，讓我們得以判斷其冰殼下面有地下海洋，同時還擁有着將水噴出來的能量，這是我們已知的生命所需的兩個要素。因此，如果我們認定這樣的星球有可能是宜居的，那麼一些更大的行星系統也將是宜居的。”她介紹説。
（圖片説明：木衞二擁有的水資源可能比地球還要豐富）
宇宙中隨處可見的海洋
雖然目前我們的望遠鏡還不足以直接觀測到系外行星的羽狀噴射物，但是通過建模分析，我們還是能夠在一定程度上推測出遙遠的宇宙深處行星擁有海洋的幾率。他們選取了53顆系外行星，其中大部分都與地球非常類似，最大的一顆質量超過地球的8倍。接下來，他們嘗試探究每一顆行星可能以怎樣的形式產生熱源以及釋放出多少的能量。
根據對太陽系內這些擁有海洋的天體的研究，他們總結出了兩種熱源模式：
（圖片説明：科學家模擬的土衞二內部結構示意圖，用以説明其羽狀噴射物的來源）
行星地殼和地幔中放射性元素衰變過程中產生的熱量；
來自其他天體引力（潮汐力）導致的星球內部扭曲變形過程中產生的熱量。
對於像地球這樣的岩石行星來説，火山活動和板塊運動所產生的大量熱通過地殼和地幔釋放出來。同樣的情況也發生在木衞二、土衞二和海衞一上，不過它們表面的温度極低，所以只有一座一座的冰火山，當水衝出地表時已經凍結，形成了羽狀噴射物；或者這些內部的熱量會導致地表的冰殼移動來釋放出去。不論是羽狀噴射物還是冰殼移動，只要我們檢測到這種天體釋放出多少熱量，就可以判斷它們是否宜居。
（圖片説明：該動畫展示了系外行星在有海洋和沒有海洋的情況下，與太陽系內天體有無海洋的地質活動對比）
對於這樣的天體來説，釋放的熱量太多或者太少都不是好事。如果熱量太多，那就證明火山活動非常頻繁或者劇烈，不僅對於地表的一切來説都是末日，而且產生大量的毒氣也會讓整個星球變成地獄；如果熱量過少，可能大氣層就會非常稀薄，温室氣體也有限，最終整顆星球都成了冰封的世界。這對於冰火山來説也是同樣的道理，過於活躍會使海水變得滾燙，過於沉寂則海洋就會凍結。
最終他們發現，在這53顆系外行星中，有14顆都有可能存在液態海洋，這個比例超過了1/4，而且其中大部分的熱量都超過了木衞二和土衞二——這兩顆衞星都是科學家認為太陽系內非常有希望孕育生命的天體。
（圖片説明：TRAPPIST-1星系的七顆行星）
而且，Quick等人還對TRAPPIST-1星系進行了檢測。TRAPPIST-1在2007年被證實有7顆行星，是目前發現擁有系外行星最多的恆星之一，因此備受科學家關注。此前科學家認為其中三顆都位於宜居帶內，但Quick團隊的研究結果顯示，其e、f、g和h四顆行星都有可能擁有一個海洋世界。
海洋=生命？
不過，由於此前我們很少採用直接成像法對系外行星進行觀測，所以本次研究在一定程度上不得不採用假設的方法來進行，這就給結果帶來了一些不確定性。不過，這次研究可以給人類的下一代太空望遠鏡如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡或者南希·羅曼太空望遠鏡提供指導，讓它們更高效地尋找有機會孕育生命的系外行星。
（圖片説明：被寄予厚望的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，有望在2021年內發射升空）
在本世紀20年代，NASA將發射歐羅巴快船號，展開對木衞二的專項探索工程。到30年代，專門用於進入大氣層實地探測土衞六的蜻蜓號探測器也將乘坐火箭前往目的地。這兩個項目將對並列成為太陽系內除地球外最有希望孕育生命的天體進行探測，不僅僅前去尋找生命的痕跡，也將對它們的大氣層、地質結構、有機物等各個方面進行研究，並分析這些因素對孕育生命的影響。
研究人員指出：“這些即將到來的任務可以讓我們有望見證太陽系內的海洋衞星究竟能否孕育生命，如果我們真的從化學物質方面發現了生命痕跡，那就可以嘗試在宇宙尺度上尋找類似的跡象。”
（圖片説明：蜻蜓號在土衞六探索的假想畫面）
可以肯定的是，我們將會對宇宙中的生命有越來越深入的瞭解，而木衞二和土衞六的探索項目也可以讓我們對宇宙生命有一個全新的認識。它們這樣的環境到底能不能孕育生命，屆時也將得到一個確切的答案。
每一個人都迫不及待想看到這兩個任務展開的一天，我們都非常想知道，人類在這個宇宙中，到底是不是真正孤獨的。