太空与信号
土卫二的冰下海洋里有生命吗？
土星身边有一颗白白的小卫星，叫土卫二。卡西尼号飞过时，看见它向太空喷出一束束冰粒和水汽。厚厚的冰盖下面到底有什么？
带着问题出发
这份案卷，哪里还没解开？
海洋里有没有生命？如果有，它会留下哪些能被仪器发现的痕迹？
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冰下海洋里真的有生命吗？
还缺的线索 盐、磷酸盐等是环境线索。还需要能区分普通化学过程和生命活动的更多证据。
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喷出的冰粒能代表海洋里的哪些地方？
还缺的线索 探测器分析的是飞出冰壳的颗粒。要了解海底和其他水域，还需要研究物质怎样从海洋进入喷流。
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沿着下面的图片和记录，看看我们已经走到了哪一步。
第一步
看看这些线索
想一想，每条线索能帮我们回答哪个问题？
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冰面上有向外喷的缝
- 观察到了什么
- 探测器在不同时间拍到南极附近的喷流，有些画面里能看到好几束喷流。
- 它能说明什么
- 喷流让研究人员有机会在太空里收集从这颗冰月喷出来的物质。
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喷出的冰粒带着海洋线索
剖面示意图。试着从冰壳下面的海洋出发，沿裂缝走到喷流所在的位置。 NASA／JPL-Caltech · 图像出处 · 查看大图 - 观察到了什么
- 卡西尼号测到喷流里有水汽和含盐冰粒。结合对整颗卫星的观测，科学家发现冰壳下面有一片广阔的液态海洋。
- 它能说明什么
- 海水能通过冰层里的裂缝把物质送上来。研究人员可以先分析冰粒，再推想地下海洋的环境。
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冰粒里找到了磷酸盐
- 观察到了什么
- 研究人员重看卡西尼号收集到的冰粒数据，发现其中有磷酸盐。
- 它能说明什么
- 地球上的生命会用到磷。找到这种成分，能帮助我们判断环境是否具备一些适合生命的条件。
把线索动起来看
留意画面里变了什么，也看看哪些地方还需要更多证据。
观测动图
四张照片连起来看喷流
卡西尼号每隔约 12 分钟拍一张，四张照片合成了这段动图。盯住亮弧下面的细亮束，看它们在不同画面里出现在什么位置。拍摄角度也在变化，亮束变样可能和角度有关。
NASA／JPL-Caltech／Space Science Institute，PIA07762 · 素材出处
互动读图
跟着海水从冰下走到太空
动图拍到的是土卫二表面外的亮束。按顺序看这张剖面示意图，找找科学家怎样把喷流和冰下海洋联系起来。
1. 冰下海洋
深蓝色这一层是冰壳下的海洋。卡西尼号测到一些喷出的冰粒含盐，这给了研究人员一条关于海水的线索。
2. 南极裂缝
沿着浅蓝色冰壳里的细线往外看。图中这些裂缝通向南极附近的表面。
3. 喷进太空
从裂缝喷出的水汽和冰粒散向太空。探测器可以从这里取样，间接了解冰下的环境。
NASA／JPL-Caltech 剖面示意图，乐学堂加注 · 素材出处
第二步
试着做判断
如果手里有一粒含磷酸盐的冰，哪项判断最有依据？
点选一条，看看理由。
这种冰粒里有地球生命也会用到的成分。
冰粒的成分告诉我们海里可能有什么。要确认生命，还需要找到能区分生命活动和普通化学反应的证据。
冰粒里已经找到活着的小动物。
这次仪器记录的是物质成分。想找小动物，需要能显示它们存在的观察。
只要冰层够厚，海里就一定有生命。
冰层厚度能告诉我们海洋被盖住的情况。生命是否存在还要看其他证据。
第三步
写下调查结论
- 已经知道
- 土卫二冰壳下有海洋，喷出的冰粒带着盐和磷酸盐等物质。
- 还在研究
- 海洋里有没有生命？如果有，它会留下哪些能被仪器发现的痕迹？
- 下一步怎么查
- 设计能分析更多冰粒的仪器，同时用实验看看没有生命的环境会产生哪些相似的物质。
线索从哪里来
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