2026年9月25日，柏林自由大学（Freie Universität Berlin）行星科学家 Frank Postberg 教授领导的团队在《Science Advances》期刊同日发表两篇论文，为土星卫星土卫二（Enceladus）存在生命的可能性提供了新的正面证据。土卫二被公认为太阳系内寻找地外生命最有希望的地点之一：其冰壳之下疑有全球性液态海洋，更下方是岩质核心；由于冰火山活动，南极冰裂中喷出的巨大羽流能把冰粒抛射到数百公里高的太空中。NASA的卡西尼号探测器曾数度穿越这些羽流，对其成分进行分析，而土卫二的海洋也是人类唯一能够直接采样分析的地外「水体」。
冰粒缓慢冷冻自带化学分离与富集
第一篇论文题为《卡西尼CDA观测：土卫二冰粒由海洋喷雾的缓慢冷冻与破碎导致的成分分离》。团队结合卡西尼号数据、长期实验室实验与理论模型，重建了海水进入太空的全过程：气泡升至海面破裂形成液滴，水蒸气带着液滴穿过冰壳裂缝进入太空。此前学界普遍认为这些液滴会瞬间冻结，但新研究发现它们是缓慢冻结的——正是这一过程让包括溶解物在内的大部分成分彼此分离，不同盐类（如氯化钠与碳酸钠）也被分选到液滴内部的不同位置。
在上升过程中，冻结的液滴被加速到最高每小时1000公里，一旦撞上冰裂缝的壁面就会破碎成仅几微米大小的碎片射入太空。结果是许多冰粒只由一种高度浓缩的、已经完成分选的物质构成。Postberg 形象地总结道：「土卫二实际上替我们做了大量在地球化学实验室里极其费力的样品制备工作。海洋成分被彼此分离，同时浓缩进单个冰粒里。」
微生物物质会被浓缩进少数高纯度冰粒
这一机制对生命探测有直接意义。论文指出，如果某个海洋液滴含有外星微生物的成分，冷冻分选过程会把它们与其他成分分开；破碎之后，微生物物质只会存在于小部分冰粒中，但在那些冰粒内部，它将以高浓度、相对纯净的形态出现。Postberg 表示：「这对寻找生命是好消息。未来的航天器需要分析羽流中的大量单个冰粒，可一旦遇到含微生物物质的冰粒，用现有技术就能相对容易地识别其中的生物特征。」Postberg 实验室此前已完成实验室研究，证明专用仪器确实能在单个冰粒中检出微生物细胞物质。
这一发现直接关系到欧空局（ESA）正在规划中的 L4 任务——该任务将专门寻找土卫二上的生命迹象。新机制意味着探测器不必依赖复杂的原位分析流程，只需对羽流冰粒做逐粒筛查，就有可能捕捉到生物特征。
产甲烷古菌在模拟的土卫二海洋里活了下来
第二篇论文由慕尼黑大学（LMU）科学家主导，Postberg 与柏林自由大学同事 Nozair Khawaja 博士参与，题为《类土卫二地球化学在极端二氧化碳限制下驱动产甲烷作用》。团队在实验室中重建了土卫二海洋的条件：氧浓度极低、碳酸盐浓度极高、pH值达到10到11的强碱性，并模拟了海水与岩质洋底之间的热液相互作用。随后他们引入了 Methanothermococcus okinawensis——一种在地球深海热液口附近生活的产甲烷古菌，不需要氧气，只需氢气与二氧化碳即可代谢。
结果出乎意料：在普通实验室最佳培养基中，该古菌在如此高的pH值且缺乏溶解二氧化碳的条件下无法生长；但在土卫二模拟环境中，它不仅继续生长，还利用水岩反应产生的氢气持续产甲烷，甚至能够把代谢调整到适应低二氧化碳浓度。Khawaja 直言：「这是一个我们没预期到会如此成功的实验。」Postberg 总结称，土卫二特定的地球化学条件可能允许地球上最古老的代谢系统之一在极碱性环境中运行，「但这并不意味着土卫二上有生命」。