在探索宇宙生命跡象的征程中，南極洲的極端環(huán)境成為了科學(xué)家們模擬太陽(yáng)系冰封天體海洋條件的關(guān)鍵試驗(yàn)場(chǎng)。近期，一支國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)在南極海域完成了具有里程碑意義的深海采樣任務(wù)，為研究地外海洋世界潛在生命形式提供了珍貴樣本。

木衛(wèi)二"歐羅巴"、土衛(wèi)二"恩克拉多斯"等冰衛(wèi)星被認(rèn)為在厚達(dá)數(shù)十公里的冰層下隱藏著液態(tài)水海洋，這些環(huán)境可能具備碳、氮等生命必需元素。特別是土衛(wèi)二通過(guò)"低溫火山"活動(dòng)將地下海水噴發(fā)至太空，為航天器采集樣本提供了獨(dú)特機(jī)會(huì)。然而，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)噴發(fā)過(guò)程中的極端環(huán)境變化——從液態(tài)水到真空狀態(tài)的驟變，可能導(dǎo)致氨基酸等有機(jī)分子發(fā)生不可逆的化學(xué)改變。

針對(duì)這一關(guān)鍵問(wèn)題，馬里蘭大學(xué)與NASA戈達(dá)德太空飛行中心聯(lián)合研發(fā)的"海洋世界低溫火山模擬器"發(fā)揮了重要作用。該裝置通過(guò)精確控制液態(tài)水注入真空腔體的過(guò)程，能夠復(fù)現(xiàn)太空環(huán)境中的相變效應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)自2022年起，已系統(tǒng)分析了數(shù)百種有機(jī)化合物在模擬環(huán)境中的降解模式，為解讀真實(shí)天體樣本奠定了理論基礎(chǔ)。

為獲取更接近自然狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，科研人員將目光投向地球最南端的黑暗水域。南極威德?tīng)柡３Ｄ瓯?0米厚的冰層覆蓋，其深層繞極流系統(tǒng)與冰衛(wèi)星海洋環(huán)境存在相似性。2024年冬季，經(jīng)過(guò)特殊改裝的破冰科考船載著精密采樣設(shè)備駛?cè)脒@片禁區(qū)，研究團(tuán)隊(duì)在零下40攝氏度的極寒中，通過(guò)鉆穿冰層的方式采集冰下海水樣本。

采樣過(guò)程充滿挑戰(zhàn)。當(dāng)團(tuán)隊(duì)在元旦前夕嘗試采集3675英尺（約1120米）深的海水時(shí)，座頭鯨群的出現(xiàn)迫使操作中斷。最終在跨年夜，科研人員借助船體動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，在移動(dòng)冰層間完成了這次創(chuàng)紀(jì)錄的深海采樣。這次突破不僅刷新了該科考船的作業(yè)深度，更獲得了研究冰衛(wèi)星噴發(fā)機(jī)制的關(guān)鍵樣本。

目前，這些承載著宇宙生命密碼的樣本已抵達(dá)馬里蘭州實(shí)驗(yàn)室。研究團(tuán)隊(duì)采用雙軌分析策略：一半樣本直接進(jìn)行色譜檢測(cè)，另一半通過(guò)模擬器重現(xiàn)噴發(fā)過(guò)程后再分析。通過(guò)對(duì)比兩組數(shù)據(jù)，科學(xué)家將精確量化太空環(huán)境對(duì)海洋物質(zhì)的改造程度，這項(xiàng)成果可能重塑未來(lái)地外生命探測(cè)任務(wù)的采樣策略與儀器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。