在太阳系的卫星家族中，如果按个头来排序，那么最大的卫星是木星的卫星“木卫三”，第二大的卫星就是土星的“土卫六”，直径达到了5151千米。此外在土星的卫星当中，土卫五、土卫八、土卫四和土卫三的直径都超过1000千米，今天我们要介绍的是土星的第六大卫星“土卫二”，不过个头和土星的前五大卫星差别很大，土卫二的直径只有504千米。
土卫二的直径只有“土卫六”的十分之一，不过在太阳系卫星家族中也能排行第十七位。土卫二是由英国天文学家威廉·赫歇尔在1789年发现的，威廉·赫歇尔利用了自己设计制造的大型反射天文望远镜进行观测，发现了土星的两颗卫星（土卫一和土卫二）、天王星以及天王星的两颗卫星，为人类的宇宙 探索 做出了贡献。
土卫二个头虽然小，但是还是能够使自身保持球形形态，土卫二最大的特点就是“表面几乎能够百分之百反射太阳光”，之所以反射率这么高，是因为土卫二的表面是被厚厚的冰所覆盖的。由于土卫二个头很小，距离地球有很远，所以利用地球上的天文望远镜很难进行准确观测，1977年发射的旅行者1号是第一个拍摄土卫二的人类航天器，当时拍摄的距离大约为20万千米，虽然分辨率不高，但是能够推断出土卫二具有极高的反射率。
旅行者1号的造访，让我们对土卫二产生了浓厚的兴趣，因为高反射率有可能是覆盖大面积的冰引起的，而冰就是固态的水，所以人类对于土卫二是否有可能存在生命产生了浓厚的兴趣，这也直接促使 探索 土卫二成为1997年发射的“卡西尼号” 探索 土星的重要任务之一。卡西尼号在2004年，在近距离拍摄了土卫二，进行了4次近距离的飞掠，确认土卫二表面全部被冰覆盖。
在土卫二表面覆盖的冰面形成了各种地形，包括广阔而平坦的巨大冰原，以及隆起的冰山脊，还有张裂下陷的冰缝和冰谷，另外还有少量的陨石坑。从陨石坑的数量角度来看，土卫二的陨石坑数量明显偏少，由此推测土卫二的表面冰层是在不断地运动之中的，较为久远的陨石坑在冰层运动变化中消失了。
土卫二的表面还存在类似地球的地质活动，也有类似地球的火山喷发状况，只不过在土卫二上是“冰火山”，喷发的是冰晶。推测土卫二内部可能拥有类似地球软流层中的放射性元素，而放射性元素的衰变，释放热能，使得下层的冰融化，类似地球的岩浆，上升到土卫二表面形成“冰火山”。由此，土卫二内部可能存在液态水，是否有有机生命的存在呢？这就需要我们进一步的 探索 研究了。
土卫二（Enceladus）是土星的第六大卫星， 于1789年被威廉·赫歇尔所发现。 在旅行者号于1980年代探测土星之前，人们只知道土卫二是一个被冰覆盖的卫星。旅行者号显示土卫二直径约为500公里（相当于土星最大的卫星土卫六直径的十分之一），而且其表面几乎能反射百分之百的阳光。旅行者1号发现土卫二的轨道位于土星E环最稠密的部分，表明两者之间可能存在某种联系；而旅行者2号则发现：尽管该卫星体积不大，但是在其表面既存在古老的撞击坑构造，又存在较为年轻的、地质活动所造成的扭曲地形构造——其中一些地区的地质年代甚至只有1亿年。为了探索土卫二，美国宇航局于二十世纪末发射卡西尼号太空船，并于二十一世纪初抵达土星附近，为科学研究提供了大量的数据。探究表明，土卫二是外太阳系中迄今为止观测到存在地质喷发活动的三个星体之一（另外两个分别是木卫一和海卫一）。分析认为喷射的物质是星体表面以下的液态水；同时，在喷射的羽状物中亦发现了奇特的化学成分，因此土卫二也被认为是天体生物学的重要研究对象。 2015年3月，东京大学、日本海洋研究开发机构等与欧美的国际团队一道，在土卫二上发现存在热水的环境。这是人类首次在太阳系中发现存在于地球之外的可供生命存在的环境。
2017年4月14日，北京时间凌晨2点，美国国家航空航天局（NASA）在华盛顿总部的詹姆斯·韦伯礼堂召开新闻发布会，宣布土卫二上具备生命所需的所有元素，而情况相似的木卫二同样有潜力。
土卫二是太阳系中最独特、最迷人的星球之一。它的发现者威廉·赫歇尔(William Herschel)早在1781年就因意外发现太阳系的第七颗行星天王星而闻名于世。赫歇尔因此一举成名，英国国王乔治支持他研究任何他感兴趣的东西。
土卫二的发现
不出所料，他选择打造世界上最先进的望远镜。凭借无与伦比的分辨率和聚光能力，赫歇尔可以看到以前所有天文学家都看不见的卫星和星云。1789年，他看到土星周围有一个白色的小斑点:那就是土卫二了。尽管人类在后来的200年的时间里对它的了解并没有增加多少，但今天它可能已经成为太阳系中地球外最有希望存在生命的天体。
土卫二(Enceladus)位于土星主光环的外面，这张照片是新月相位（月牙）。由卡西尼号于2015年拍摄(图源美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所通过美联社)
很难想象地球以外的生命竟会存在于一颗小小的卫星上。和其他的土星卫星一样，土卫二离地球和太阳都很远，甚至比南极的极夜还要冷。土卫二距离地球约13亿公里，离土星也不算近:在光环外侧。在几个卫星的横向比较中，它的体积相当小:直径约为500公里，和太阳系第二大小行星灶神星(Vesta)相当。土卫二的最高温度从来不会超过零下130摄氏度。
这张土卫二的照片里，它的侧面被太阳照亮，它的正面被土星反射的光照亮，而向下的光晕来自火山的喷发，这就是它怀有生命的核心希望所在
地下的海洋与光滑的皮肤
土星拥有62颗卫星，其中还有土卫六这样体积巨大，大气层浓厚，表面有液态碳氢化合物的卫星，土卫二看上去根本没有优势。它既没有土卫六那样厚厚的大气层也没有像木卫一那样喷射熔岩的火山，或是海卫一的低温火山。不过，土卫二可能是太阳系中地球之外最适合人类居住的地方。它的强反光，没有生命的表面只是只是一个伪装，掩护了冰层下可能富含生命的液态海洋，这个海洋藏在冰壳下20公里处。从外面看上去有一列列浅蓝色的条纹，诉说着深入鉴于内部的一道道深深的裂缝。
最值得我们注意的是，卫星观测到冰水从这些裂缝中喷射到太空中，每次喷发都有数百公里高！
这张由美国宇航局的卡西尼号探测器拍摄的照片显示，当卡西尼号宇宙飞船近距离飞越土卫二时，从土卫二南部区域喷射出的絮状气体和尘埃大小的冰粒(上图)。根据2017年发表在《科学》(Science)杂志上的研究结果，美国宇航局的卡西尼号(Cassini)宇宙飞船探测到，从冰封的海洋世界喷出的物质中含有氢气分子，这可能是水和岩石之间发生深海化学反应的结果，这些化学反应可能成为生命的动力。(美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所通过美联社)
土卫二的英文名来源于希腊神话，恩克拉多斯(Enceladus)是一代神王(天王星)和盖亚(地球)的儿子，是一个泰坦。后来的希腊众神与泰坦们交战时，雅典娜打败了他。然而，直到20世纪80年代，也就是土卫二第一次被发现200年后，当旅行者1号和旅行者2号掠过太阳系的这些气态巨行星时，我们才拍摄到了土卫二的第一张近照。这张照片立即引发了科学家对这个冰冻世界的极大兴趣，因为它是一个和科学家们一直以来预测的岩石星球截然不同的存在。
这是旅行者2号于1981年8月26日从109,000公里外拍摄的土卫二的最好的照片。这张照片上可以看到，土卫二有一个比较光滑的表面，有些地方的陨石坑已经消失了。(图源美国宇航局/喷气推进实验室/ TED STRYK)
尽管土卫二也有陨石坑，不过它的大部分表面都是完全光滑的。不仅光滑，还很明亮哦，土卫二的冰雪表面是整个太阳系中发现的反射性最强的表面之一。这可不是夸张，而是通过定量测量证实的。它的反照率(反射率的一种科学测量方法)为99%。光滑度也很吸引人，因为在土卫二这样一个引力不算太大而陨石袭击还不少的星球上，要想拥有如此光滑的表面，唯一的办法就是不断地“喷涂表面”，就像保养溜冰场一样。
土卫二表面地理图，和墨卡托投影中的地球还挺像。值得注意的是，尽管有一些地区主要是在北极有丰富的陨石坑，但大部分表面实际上没有陨石坑。(NASA /卡西尼/成像科学子系统/保罗·申克/月球与行星研究所)
自酿光环与生命要素
对于像这样光滑的表面，唯一可行的解释是寻找土卫二是否有明显的火山活动。卡西尼号发现了一些相关证据：就像上图中所看到的，裂缝最深的区域也是所有区域中最光滑的。也就是说这是地质活动喷发出来的水再次冰结而成。土星不仅有卫星和明亮的主光环，还有一个较暗的外环。其中之一：E环，恰好与土卫二的轨道对齐。科学家预测E环是由土卫二喷发到宇宙中的粒子形成的。
土星的稀疏、明亮且冰冷的E环，那个亮亮的小点就是土卫二。这张卡西尼号拍摄的照片是土卫二在自然环境中最壮观的景象之一。(美国航天局/喷气推进实验室/空间科学研究所)
当卡西尼号在2004年，也就是15年前到达土星时，它引起了科学家对土卫二极大的兴趣。在2005年、2008年和2009年，卡西尼号与土卫二进行了多次近距离飞行，让人们看清了土卫二和它的E环。科学家们可以收集有关土卫二表面成分、E环成分以及土卫二喷射物的数据。最
这些研究最大的收获是：在土卫二冰冷的表面下，一定存在着一个深邃而巨大的咸水海洋。土星的潮汐力加上这颗卫星的距离，应该足以在它的核心处产生足够的热量，高压的海水从裂隙中喷射出来。再加上我们已经可能确认的广泛存在于整个太阳系的有机分子，土卫二就凑齐了生命所必需的三个基本元素:水、合适的温度和有机物。
在土卫二海洋中寻找生命的最有趣(也是最节约的)方案之一，是让一个探测器飞越土卫二的“巨大喷泉”，收集样本并分析其中的有机分子。这些水雾中可能存在微生物，只是有待发现。(图源NASA /卡西尼-惠更斯任务/成像科学子系统)
太阳系的生命之光
科学家非常期待能找到氨基酸或其他有机分子，它们是生命的前题，因为只有化学才能解释这一点。卡西尼号的发现让我们不得不进一步在土卫二上寻找地外生命。如果在那里发现了外星生命，其影响将会再一次颠覆人类对生命的认识。
是的，人类有很多理由希望土卫二上有生命，因为它将彻底改变对外星智慧生命的探索，也将重新定义我们如何理解生物的概念。我们目前对生命起源的认识完全是基于地球上所能观察到的。
一些在极端条件下存在的生物，比如那些生活在海底的古菌，曾经被认为是不可能存在的。我们原来认为生命过程的条件是非常苛刻的。在海底深处，没有阳光照射的热液喷口周围，生命依然在茁壮成长。
从非生命到生命的过程是当今科学界悬而未决的重大问题之一，但如果生命可以在这里存在，也许在木卫二或土卫二的海底也能存在。(图源NOAA / PMEL VENTS计划)
如果我们在土卫二上发现生命，它将推翻我们目前所认为的生命的七个基本要求。现在对生命的定义如下:
由细胞组成对外界刺激有反应能够繁殖将其特性传给后代新陈代谢包括来自外部环境的输入维持某种形式的内稳态在它存在的过程中成长和变化
但是现在想想，或许我们对生命的定义还是太狭隘了，在广袤的宇宙，或许有不符合以上一两条甚至是全都不符合的生命存在也不一定。
土卫二表面的“喷泉”(左)、地球上的科学家们在模拟软件curtain-like上喷发的土卫二(右)。(图源NASA /卡西尼-惠更斯任务/成像科学子系统)
也许土卫二海洋的咸水环境中存在着自由漂浮的分子，它们可以自我繁殖，这与传统观念相悖，传统观念认为生命一定是需要一个细胞结构的。也许内环境平衡（稳定的细胞结构）只是一种地球上的自然选择，而不是一种必须品。也许我们的想象力受到DNA结构和功能的限制，并不是所有的生命形式都会繁殖或将它们的特征传递给后代。无论人类的思维多么富有创造力，我们必须承认，世界往往比我们熟知的还要陌生。正如科学家杰西·沙纳曾说过的那样，
最基本的事实是在第一次发现地外生命之前，我们无法真正知道它的定义。
我们在土卫二表面看到的深裂缝是地壳冰的巨大裂缝。科学家认为这些裂缝是由土星的潮汐力造成的，潮汐力向星球传递内部能量，并对地壳施加剪应力。与此同时，这些效应导致了“喷泉”和连续的地表重构现象。
地球是太阳系中唯一一个可以容纳任何生命形式的星球，无论在过去还是现在，这仍是一个没有完全解开的迷题。
未来必去的地方
金星和火星可能在历史上有10亿年和地球环境很相似的时期，它们可能曾出现过生命。而像土卫二、木卫二、海卫一或冥王星这样拥有地下海洋的冰冻世界，与地球目前的环境完全不同，却拥有同样可能孕育生命的原始成分。水、温度和有机分子是产生生命必须的全部了吗?即使是在宇宙的任何其他地方发现最基本的生物体(甚至是生物体的前体成分)，也会导致一场科学革命。若能在土卫二的“喷泉”中发现的一个细胞一定会成为21世纪最重大的发现的。
