在探索宇宙生命奧秘的征程中，科學(xué)家們正將目光聚焦于太陽系那些冰封的天體。木衛(wèi)二“歐羅巴”、矮行星冥王星以及土衛(wèi)二“恩克拉多斯”等含冰衛(wèi)星，被認(rèn)為在厚厚的冰層之下隱藏著巨大的液態(tài)水海洋。其中部分“海洋世界”具備碳、氮和化學(xué)能等生命關(guān)鍵要素，這引發(fā)了科學(xué)家們對一個(gè)根本性問題的思考：這些隱匿的海洋是否能夠孕育微生物？

以土衛(wèi)二“恩克拉多斯”為例，其地下海水能夠通過“低溫火山活動(dòng)”噴發(fā)至太空。這一獨(dú)特現(xiàn)象為航天器提供了獲取樣本的機(jī)會(huì)，無需穿透數(shù)英里厚的冰層。然而，從海洋到太空的噴發(fā)過程并非一帆風(fēng)順，它可能會(huì)改變生命跡象。例如，氨基酸等有機(jī)分子可能因液態(tài)水迅速凍結(jié)或暴露于真空環(huán)境而汽化，從而導(dǎo)致?lián)p失或改變。

為了深入研究這一過程，馬里蘭大學(xué)與美國國家航空航天局（NASA）戈達(dá)德太空飛行中心的研究人員Mariam Naseem與Marc Neveu開發(fā)了一套名為“海洋世界低溫火山模擬器”的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置通過將液態(tài)水注入真空腔體，模擬太空環(huán)境條件，為研究生命跡象在噴發(fā)過程中的變化提供了有力工具。自2022年起，研究團(tuán)隊(duì)就開始研究有機(jī)化合物和鹽類溶液注入真空時(shí)的變化情況。在此基礎(chǔ)上，他們進(jìn)一步探索天然樣本的行為，因?yàn)樘烊粯颖靖咏l(wèi)星上噴發(fā)的物質(zhì)，其分子、礦物質(zhì)和顆粒之間的相互作用遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室中的“試管海洋”復(fù)雜。

由于這些冰衛(wèi)星的海洋內(nèi)部沒有陽光照射，生命生長規(guī)模可能受到限制。而在地球上，南極洲的黑暗、孤立水體為研究提供了相似環(huán)境。例如永久冰封的威德爾海和不斷環(huán)繞白色大陸的深層繞極流。2024年中，探險(xiǎn)家俱樂部組織了一系列科考項(xiàng)目，為科學(xué)家進(jìn)入這些偏遠(yuǎn)環(huán)境提供了難得機(jī)會(huì)。經(jīng)過艱難準(zhǔn)備，一支兩人團(tuán)隊(duì)于12月中旬登上了配備研究設(shè)備的破冰科考船。

研究團(tuán)隊(duì)五次踏上海冰，部分鉆穿冰層，采集冰層內(nèi)或通過孔隙流動(dòng)的水樣，模擬冰衛(wèi)星噴發(fā)時(shí)的情景。對于采集數(shù)千英尺深的海水，則需要從船尾放下采樣瓶架。2025年12月30日，團(tuán)隊(duì)通過船艙開口進(jìn)入覆蓋威德爾海的50英尺厚冰層進(jìn)行采樣。周圍冰層的巨大壓力使開口不斷閉合，船員們不得不調(diào)整引擎艙，引導(dǎo)冰塊遠(yuǎn)離，同時(shí)保持船只與深流拉動(dòng)的采樣瓶架對齊。而且，這片水域還有座頭鯨出沒，進(jìn)一步增加了操作難度。

次日元旦，團(tuán)隊(duì)抵達(dá)了采樣深層繞極流的理想位置。通過與船員的精心協(xié)調(diào)，采樣在3675英尺深度成功完成，創(chuàng)造了該船的采樣深度紀(jì)錄，也為新一年的到來增添了特別意義。這些珍貴的樣本現(xiàn)已運(yùn)抵馬里蘭州。在運(yùn)輸途中，團(tuán)隊(duì)克服了三次航班臨時(shí)變更的困難，以創(chuàng)造性方式保持樣本冷凍。在實(shí)驗(yàn)室中，樣本將被解凍并分成兩部分：一半注入模擬器，另一半直接分析。兩者都將通過專門色譜技術(shù)追蹤鹽類、氨基酸和脂肪酸的變化。通過比較原始樣本和模擬器注入樣本，研究人員將確定噴發(fā)到太空如何改變海洋物質(zhì)，以及這些變化可能對地外生命探測產(chǎn)生的影響。