当卡西尼-惠更斯号探测器深入土星卫星土卫二内部喷出的咸味羽流时，它意外地发现了一组化合物，这些化合物与地球洋底的热液喷口有关。
特别是羽状物中的甲烷含量引起了天体生物学家的注意——它似乎特别高。即便如此，已知的地球化学（即非生物）过程可能是造成甲烷丰度的原因。
现在不是这样了。科学家们已经确定，没有已知的过程可以泵出从土卫二喷出的甲烷量。这意味着这可能是一个未知的过程，也可能是生物起源。
“我们想知道：能‘吃’二氢并产生甲烷的类地微生物能否解释卡西尼号探测到的大量甲烷？”亚利桑那大学的生物学家 里吉斯费里尔（Regis Ferriere）说，“在土卫二的海底寻找这种被称为产甲烷菌的微生物将需要极具挑战性的深潜任务，而这些任务几十年来都看不到。”
但是，仅仅因为我们不能在那里进行测验，并不意味着我们没有工具来解决这些问题。研究人员转向使用已知变量进行数学建模 —— 在地球上产生甲烷的过程。
土卫二是一个迷人的地方。它远离太阳，被厚厚的冰壳包裹着。然而，在冰层下盘旋的是一片广阔的全球海洋，其中可能有洋流和生命必需的成分。
人们会认为远离太阳的海洋世界可能太冷而无法维持生命，但起作用的行星潮汐力可能正在加热土卫二内部。
这不仅有助于防止全球海洋结冰，还可能意味着存在热液喷口。顾名思义，这些是海底的通风口，来自温暖内部的热量渗透到周围的海洋中。
在地球上，这些喷口是特别有趣的生态系统：在那里繁衍生息的生命是在基于化学反应（称为化学合成）的食物网上进行的，而不是依赖于太阳的光合作用。
因此，如果土卫二上存在热液喷口——而且所有迹象似乎都表明它们很有可能存在——那么它们或多或少地可以支持我们所知道的生命。
卡西尼号在土卫二羽流中探测到的与热液喷口有关的化合物包括甲烷、二氢和二氧化碳。研究小组将已知的生物和地球化学过程纳入他们的模型，看看他们是否可以重现这些化合物的相对丰度。
第一步是查看二氢丰度，并确定它是否可以由热液活动产生。然后，下一步是确定它是否足以喂养一群氢营养产甲烷菌。在地球上，这些是古细菌（单细胞微生物），它们代谢分子氢和二氧化碳以产生甲烷。
“我们不仅可以评估卡西尼号的观测结果是否与适合生命居住的环境兼容，而且我们还可以对预期的观测结果进行定量预测，如果土卫二的海底确实发生甲烷生成，”费里尔说。
考虑到海底和热液喷口的温度，以及这些微生物种群对环境的影响，这项工作非常艰巨。最后，研究小组发现观测到的甲烷丰度太高，不可能是已知地球化学过程的结果。
这意味着在土卫二海洋的黑暗深处，那里可能存在微生物。当然，这不是唯一的解释。土卫二上也可能存在地球上不会发生的地球化学过程，从而产生这种化合物。
例如，原始甲烷可能在太阳系形成期间从太阳星云中捕获到月球内部，并且可能会泄漏出去。另一种可能性是原始有机物的分解，产生甲烷作为副产品。这些来源很难建模，但它们仍然可能是一个因素。
该团队只是想确定土卫二上有生命存在的可能性。
“显然，我们并没有得出结论认为土卫二的海洋中存在生命。相反，我们想了解土卫二的热液喷口有多大可能适合类地微生物居住。很可能，卡西尼号的数据告诉我们，根据我们的模型，”费里尔说，“而且生物产甲烷似乎与数据兼容。换句话说，我们不能将‘生命假说’视为极不可能的事情。要拒绝生命假说，我们需要更多来自未来任务的数据。”
目前没有计划访问土卫二的专门任务，但太阳系中还有其他类似的冰天体正在执行任务，这些任务可能会产生更多关于冰卫星宜居性的信息。
欧罗巴快船任务探测器将被派去研究木星的冰冷和间歇泉喷水卫星木卫二，木星冰质卫星探测器(JUICE) 将进行同样的调查。
也有人提议到土卫二执行几次任务，似乎人们对重新审视这个奇怪的冰冻世界和收集新观察结果的兴趣越来越浓厚。
“这些数据，”研究人员在他们的论文中写道，“迫切需要确定甲烷的非生物来源，这些来源可以解释卡西尼号的观察结果，而无需产生甲烷。”
