茫茫宇宙水漫漫
在很多人的印象里，地球也許是太陽系中唯一存在巨大水量的星體。在它5.1億平方千米的表面積里，海洋覆蓋了其中的71%，占據(jù)了3.6億平方千米，而陸地面積只占了29%。
不過在最近幾十年里，科學(xué)家結(jié)合多項研究結(jié)果證明，水的身份，已經(jīng)從曾經(jīng)的“稀缺之物”轉(zhuǎn)變成了宇宙的基本成分，在許多地方都能尋覓到它的蹤跡。2011年，天文學(xué)家在英仙座發(fā)現(xiàn)了一個噴發(fā)著巨大水流的遙遠星體。據(jù)測算，其水流量相當于亞馬孫河的1億倍，灌溉著周圍的宇宙空間。在宇宙中的巨大塵埃云霧中也有水的成分，星際空間則處處都有自由移動的水分子，甚至還有那些在遙遠恒星周圍的“水行星”（表面全是水）。它們無不證明著：水的存在是宇宙中的普遍現(xiàn)象。
即便在我們所處的太陽系中，水的儲備量也同樣大得驚人。木星和土星某些衛(wèi)星上的含水量之多令人難以想象，其中土衛(wèi)二
和木衛(wèi)三
的地下海水量很可能超過了地球全部海水量。而火星也曾存在過液態(tài)水，科學(xué)家估計，其存水量大大超過北冰洋。
宇宙中最大的“水庫”也許位于奧爾特星云（Oort cloud）中，天文學(xué)家假設(shè)它是一個包圍著太陽系的球體云團，其中布滿了彗星。
關(guān)于太陽系中水的來源，科學(xué)界一直眾說紛紜。其中比較主流的有兩種觀點：一種認為水是在太陽系形成之時，由冰電離而成的；另一種則認為水原本就存在于太陽系誕生前的寒冷星云中。
來自美國密歇根大學(xué)天文系的科學(xué)家則為第二種觀點提供了證據(jù)：他們發(fā)現(xiàn)，地球上超過50%的水可能早在太陽系誕生前就已生成。研究結(jié)果證實，太陽系中的水有部分來自于太陽系形成前的星際介質(zhì)。這極有可能幫助我們解開水是如何及何時存在于太陽系中的謎團，并為我們在太陽系的其他星球上尋找水提供幫助。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的伊爾莎·克里夫斯（Ilse Cliffs）博士指出：“在太陽系誕生初期的環(huán)境條件里，并不適合水分子的合成，這說明水只可能來自于富含化學(xué)元素的外部星云。更令人不可思議的是，這些冰在太陽系的誕生過程中幸存了下來?！?/p>
為了確定水的“年齡”， 研究人員決定從氫的同位素氘入手，分析各種環(huán)境下形成的水中的氫和氘之間的比率?？茖W(xué)家構(gòu)建了專門的計算機模型，來比對彗星、行星、隕石及地球海洋水中氘的豐度（相對含量）。他們發(fā)現(xiàn)，這些樣本的比率均高于正常情況下太陽系中氘的比率。
如果水是在寒冷的星際介質(zhì)環(huán)境中形成的，那么氘對氫的豐度比就會較高，最高可達1%左右。倘若水是在太陽系形成時的較熱環(huán)境中形成的，那么這個數(shù)值就會較低，只有0.002%左右。但無論是彗星、行星、隕石還是地球海洋，其豐度比的實際觀測值都介于這兩個極端之間，比如地球海洋中的兩者豐度比是0.016%。
研究人員又模擬了太陽誕生時的星際環(huán)境并研究了含氘重水的形成過程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)太陽系本身形成重水的效率極其低下。如果沒有來自星際介質(zhì)的那部分水，我們根本無法解釋行星、隕石及地球海洋中的氘氫豐度比。這只能說明一點：多出的那部分氘并非來源于太陽系，而是來自氘豐度更高的寒冷星際空間。
克里夫斯表示，在我們每天喝的水中，有一部分很有可能比太陽系還要“年長”。他們推測，在地球海洋中，大約有7%～50%的水來自星際介質(zhì)。而對彗星而言，這個比例很可能是14%～100%。
或許，宇宙中還存在著許多類似太陽系的系統(tǒng)，它們在星際介質(zhì)的幫助下，同樣具備了誕生生命的條件，人類極有可能會找到另一個孕育著生命的“地球”。
天上有顆水做的星
木衛(wèi)三是圍繞木星運轉(zhuǎn)的一顆衛(wèi)星，它的直徑約為5300千米，是太陽系中最大的衛(wèi)星。
其實，許多科學(xué)家都曾推測木衛(wèi)三的冰蓋下隱藏著一片咸水海洋。不過，來自美國宇航局加州噴氣推進實驗室的天體生物學(xué)家史蒂夫·萬斯（Steve Vance）稱：“我們在‘伽利略號’太空船以及哈勃太空望遠鏡傳回的數(shù)據(jù)的幫助下，已經(jīng)證實了這一猜測，這讓我們對木衛(wèi)三內(nèi)部的海洋結(jié)構(gòu)有了更貼近真實的認識?！?br>
木衛(wèi)三的海洋位于厚度約15萬米的冰蓋下，深度約為10萬米，是地球海洋平均深度的300倍。它擁有十分巨大的水量，或許是地球海洋水量的25倍。而且那里溫度適宜，足以讓其保持液狀形態(tài)。
由于擁有冰塊和液態(tài)海洋，而且兩者交錯堆疊，因此，木衛(wèi)三上的水形成了一種類似多層三明治的結(jié)構(gòu)：頂層的冰覆蓋了衛(wèi)星的表面，下面是一層液態(tài)水，接著是第二層冰，其下還有一層液態(tài)水，最后在海底巖石上面，還有一層冰和水。
木衛(wèi)三和地球一樣，也擁有一個流動性的富鐵內(nèi)核，這一內(nèi)核的對流運動使它成為太陽系中已知的唯一擁有磁圈的衛(wèi)星。在木衛(wèi)三少量磁圈和木星更為龐大磁場的雙重引力作用下，兩條極光帶出現(xiàn)在木衛(wèi)三的高磁緯地區(qū)。在木星自轉(zhuǎn)時，它的磁場會發(fā)生變化，進而引起木衛(wèi)三的極光帶出現(xiàn)晃動，但“動作幅度”并沒有想象的那么大。借助計算機模型，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，正是木衛(wèi)三表面下的一片咸水海洋在“抵抗”木星的磁場引力。
科學(xué)家猜測，海洋的鹽分極有可能來自于某種硫酸鎂鹽。為此，他們還對木衛(wèi)三內(nèi)部的海洋進行了計算機建模，并在實驗室中模擬了此類咸水海洋生成及運動的方式。雖然目前還沒有確定這些鹽分的來源，但研究人員表示，鹽度會對海洋產(chǎn)生實質(zhì)性的影響——如果鹽分豐富，那么木衛(wèi)三上的液態(tài)水就可以獲得足夠的密度，并沉降到底層。這也意味著液態(tài)水可以在巖石上面流動，從而提供適宜微生物生存的環(huán)境，這種構(gòu)造大大提升了該星球上孕育生命的可能性。要知道，地球最初的生命形態(tài)正是在海底巖漿噴射口附近誕生的，這種類似的水與巖石的相互作用，或許也曾在木衛(wèi)三上發(fā)生過。
木星作為太陽系中最有可能出現(xiàn)生命跡象的行星，一直受到科學(xué)家的高度關(guān)注。在歐洲空間局的木星系統(tǒng)探測任務(wù)中，“木星的冰衛(wèi)星探測者”探測器尤為引人注目。該探測器計劃于2022年發(fā)射，預(yù)計于2030年抵達木星軌道。而它的主要任務(wù)，就是研究木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四這三顆地表下可能存在海洋的衛(wèi)星，以證實它們表面是否含有潛在適合人居環(huán)境的液態(tài)水體，以及存在生命的可能性。
2012年5月2日，歐洲空間局宣布將木星系統(tǒng)探測任務(wù)納入其宇宙愿景科學(xué)計劃?？茖W(xué)與機器人探索部門主任希門尼斯·卡涅特（Jimenez Canete）教授表示：“這項宏偉計劃是未來探索外太陽系的必經(jīng)之路，其中包括兩大重要主題：第一，行星形成和生命出現(xiàn)的條件是什么；第二，太陽系是如何運轉(zhuǎn)的。該計劃必將成為一個成果豐富且令人激動的科學(xué)項目?！?/p>
冰與火之歌
火星，是在科學(xué)家眼里極有可能孕育生命的另一顆行星。近20年來，人類利用高分辨成像、光譜、質(zhì)譜、雷達、中子分析等多種手段探測火星，并獲得了一系列數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，早期的火星表面確實曾有水，而且還存在過適宜生命繁衍的環(huán)境。
美國科學(xué)家通過夏威夷凱克天文臺（W.M. Keck）等地的地面望遠鏡，對火星進行了長達6年的觀測。他們推測，大約在43億年前，這顆行星還擁有很豐富的液態(tài)水資源。由于火星表面的起伏趨勢，導(dǎo)致很多河流由南向北流動，并匯聚成海洋，占據(jù)了火星北半球幾乎一半的面積。這些水的總體積估計超過2000萬立方千米，而北冰洋也僅有1700萬立方千米而已。此外，火星海洋的局部水深可能超過1.6千米。假設(shè)讓液態(tài)水覆蓋整個火星表面，其平均水深可達137米。
雖然直到現(xiàn)在，人類發(fā)射到火星的探測器都還沒有找到其存在生命的直接證據(jù)。但科學(xué)家又想到了另一種尋找生命線索的途徑——來自火星的隕石。目前，地球上被國際隕石學(xué)會承認并命名的火星隕石共有120多塊！
去年，由中國、德國、瑞士和日本科學(xué)家組成的研究團隊，對2011年墜落在摩洛哥沙漠中的一塊灰黑色火星隕石進行了研究，國際隕石學(xué)會根據(jù)當?shù)氐孛麑⑵涿麨椤疤嵘亍?。雖然這塊在宇宙中遨游了70萬年的隕石只有拇指大小， 6克重，但卻是目前地球上最“新鮮”的火星隕石，幾乎無異于直接從火星上采樣而來，非常珍貴。
利用激光拉曼光譜儀和化學(xué)分析，科學(xué)家在“提森特”里檢測出10多顆碳顆粒。它們非常細小，還不到頭發(fā)絲的十分之一，成分為干酪根，類似于煤，是有機質(zhì)。此外，研究人員還從火星隕石中發(fā)現(xiàn)了輕碳同位素增多的現(xiàn)象，這是火星上可能存在過生命的有力證據(jù)。領(lǐng)導(dǎo)這項研究的中科院地質(zhì)與地球物理所研究員林楊挺解釋說：“地球上的生物作用會使有機物中輕碳同位素變多，古生物學(xué)家就是通過古老巖石中碳同位素的變化來判斷它是否與生命有關(guān)?！?/p>
此次研究活動在科學(xué)界也引起了廣泛關(guān)注，不少科學(xué)家表示，這是人類自探測火星以來，證明火星可能曾有生命存在的最令人鼓舞的科學(xué)論據(jù)。
也許在人類眼里，地球曾經(jīng)的標簽是“唯一”?？扇缃?，隨著科學(xué)家在宇宙中發(fā)現(xiàn)越來越多的生命之源——水，水已不再是地球的專利。不過，未知與神秘不也正是宇宙和生命的魅力所在嗎？
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