NASA卡西尼号航天器获得土星冰冷卫星恩克拉多斯的羽流图像。图片来源：NASA
日本科研团队提出利用拉曼光谱探测恩克拉多斯星际喷流 pH，助力评估其海洋生命潜力
一、研究亮点2026 年 在 arXiv 预印本服务器上发表的一项新研究（“拉曼光谱在恩克拉多斯星际喷流中测定 pH 值的可行性”），由日本科学家团队提出，利用拉曼光谱在不登陆星表面的情况下，直接测定恩克拉多斯（Enceladus）喷流中排出的水的 pH 值。该研究为评估恩克拉多斯地下海洋是否适合生命提供了更精确的物理化学参数。
二、为何选择拉曼光谱拉曼光谱已被多次用于行星探测任务，并能在极低温、真空环境下识别冰卫星表面矿物。
目标是确认拉曼光谱是否能够区分弱至强碱性（pH 8‑12）——科学家已估计喷流中可能存在此范围的碱性水。
三、实验设计实验样品：制备多种碳酸盐咸液，分别调节至不同 pH 级别。
环境模拟：将样品放入真空腔，先使液体蒸发后冻结，模拟恩克拉多斯表面，仅留下盐沉积。
拉曼光谱模拟：设置光谱仪参数，仿真未来太空任务中设备的工作模式。
实验结果表明，拉曼光谱仪能够准确识别各盐沉积样品中的不同 pH 级别，并能够定位碳酸盐矿物。
“这些结果表明拉曼光谱能够识别恩克拉多斯表面碳酸盐矿物，从而估算其地下海洋的 pH。”
四、意义直接测定：无需登陆，可通过对喷流沉积物的在地分析获得地下海洋的 pH 与化学组成。
生命潜能：pH 在 8‑12 范围内的碱性水被认为更有利于生命存在，若确认此类碱性条件，则对生命探测意义重大。
未来任务：拉曼光谱仪已被纳入多次行星任务（如 Perseverance、ExoMars Rosalind Franklin、MMX 等），未来或可在 Cassini‑类或类似探测器中实现。
五、背景回顾1789 年威廉·赫歇尔发现恩克拉多斯；1980 年 NASA 维加号首次近距离成像。
2004‑2017 年卡西尼号任务揭示其南极喷流，喷射水、盐分富含的冰晶、机体化合物、氢气和热量，提示该小卫星具备活跃的地质活动。
科学家推测其下方庞大的地下海洋可能容纳生命。通过喷流沉积物的 pH 分析，可为海洋组成提供更受限的估计。
六、结语日本团队的实验证明，拉曼光谱技术在行星探测中已具备成熟的应用基础，且对恩克拉多斯的碳酸盐与 pH 监测提供了可行路径。未来若将该技术部署到探测器上，或可在不登陆的前提下，系统评估该卫星地下海洋的生命友好度。
勇编撰自论文"Raman Spectroscopy of Salt Deposits from the Simulated Subsurface Ocean of Enceladus".arXiv.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。