美国国家航空航天局（NASA）卡西尼号探测器的最新研究发现，土星最具吸引力的卫星之一、外星生命主要候选地——土卫二（Enceladus）正在从两极同时释放热量。这项于11月7日发表在《科学进展》杂志的惊人发现表明，这个冰封世界具备生命可能存续所需的长时期热平衡。
由牛津大学、西南研究院和图森行星科学研究所科学家组成的团队，首次发现了土卫二北极存在显著热流的确凿证据。此前科学界普遍认为热量流失仅存在于间歇性喷射水汽和冰粒的南极地区。新测量结果证实，这颗卫星的热活动远超预期，其产生和释放的热量远超处于休眠状态的冰冻卫星。
这颗地质活跃的星球在其冰壳之下隐藏着全球性的咸水海洋。科学家认为这片海洋是卫星内部热量的主要来源。由于同时具备液态水、热源及关键化学成分（如磷和复杂碳氢化合物），这片地下海洋被视为太阳系中最有希望存在地外生命的环境之一。
要维持生命繁盛，土卫二的海洋必须长期保持稳定，实现能量收支平衡。这种平衡通过潮汐加热维系——土星的强大引力在卫星绕轨运行时不断拉伸挤压其结构。若产热不足，地表活动将逐渐沉寂，海洋终将冻结；但能量过剩则可能引发剧烈地质活动，破坏支撑海洋的微妙环境。
该研究第一作者乔治娜·迈尔斯博士（西南研究院及牛津大学物理系客座科学家）强调：“理解其能量长期可持续性，是判断能否支持生命的关键。”
此前科学界仅测量到南极的热量流失，北极一直被视为地质静止区域。为验证这一认知，研究团队利用卡西尼号探测器2005年极夜期与2015年夏季的观测数据，推算了能量从相对“温暖”的地下海洋（0°C）经冰壳传导至极寒地表（-223°C）最终散逸至太空的过程。
通过模拟极夜期预期地表温度，并与卡西尼号复合红外光谱仪实测数据对比，研究人员发现北极地表温度比预期高出约7开尔文。唯一合理解释是隐藏海洋正在持续向上泄漏热量。
团队测得的热通量为46±4毫瓦/平方米。虽然看似微弱，但相当于地球大陆地壳平均热流失量的三分之二。整体而言，土卫二释放约35吉瓦能量——相当于6600万块太阳能电池板（每块530瓦）或10500台风力发电机（每台3.4兆瓦）的发电功率。
结合此前南极活跃区探测数据，土卫二总热流失量达约54吉瓦，与潮汐力产热理论预测高度吻合。这种近乎完美的热量收支平衡意味着其海洋可能已维持液态数十亿年，为生命演化提供了长期稳定的温床。
论文通讯作者卡莉·霍维特博士（牛津大学物理系与图森行星科学研究所）指出：“确认其全球热流失模式令人振奋，这为生命发展提供了关键的时间窗口。”
下一步科学挑战在于确定海洋存在时长。若其已存在数十亿年，则生命孕育的条件可能早已具备。目前海洋确切年龄仍是未解之谜。
本研究同时证实热力学读数有助于估算冰壳厚度——这对未来派遣机器人探测器潜入海洋的计划至关重要。分析显示北极冰壳厚度为20-23公里，全球平均厚度达25-28公里，较早期模型估算略深。
迈尔斯博士补充道：“从昼夜与季节性温度波动中分离出热传导导致的细微地表温差极具挑战，卡西尼号延长任务期数据使之成为可能。我们的研究印证了针对可能存在生命的海洋世界开展长期探测的必要性，有些奥秘可能在数据获取数十年后才会揭开。”
