欧罗巴和恩克拉多斯，分别是木星和土星的冰冷卫星，被认为在其冰冷的表面下隐藏着海洋。NASA的一项研究表明，如果这些海洋能够支持生命，那么这些生命的迹象——通过氨基酸和核酸等有机分子——可能会保存在冰层下方，尽管这些天体充斥着强烈的电离辐射。发往这些卫星的机器人着陆器不需要深挖就可以发现对辐射损害保持完整的氨基酸。
木星的卫星欧罗巴和土星的卫星恩克拉多斯被认为在冰壳下方存在海洋。NASA的一项研究结果表明，如果这些海洋能够维持生命，那么生命的迹象，表现为有机分子（如氨基酸和核酸），可能会在冰面下保持不变，尽管那里存在极端辐射。部署到这些卫星的机器人着陆器只需轻轻刮去表面即可找到抵御辐射影响的氨基酸。
“根据我们的实验，在欧罗巴收集氨基酸的最佳深度是约8英寸（约20厘米），位于尾部半球的高纬度区域——那里由于陨石撞击造成的表面干扰最小，”来自马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的亚历山大·帕夫洛夫指出。他是最近一篇关于此研究的论文的首席作者，该论文于7月18日发表在《天体生物学》上。“在恩克拉多斯，不需要进行地下采样；氨基酸就在表面下方，甚至在冰层下方不到十分之一英寸的地方。”
这些卫星的冰冷、几乎无空气的环境通常被视为不适合生存，因为它们的母行星磁场中捕获的高能粒子和超新星等宇宙事件的辐射。然而，这些卫星内部存在由母行星和邻近卫星的潮汐力量加热的海洋。这些沉没的海洋有可能支持生命，前提是它们具备为生物过程提供必要元素和能量源。
研究团队在辐射分解实验中使用氨基酸来表示这些冰冷卫星上可能存在的生物分子。氨基酸可以由生物体和非生物过程产生。然而，在欧罗巴或恩克拉多斯上发现特定类型的氨基酸将暗示生命的存在，因为这些分子是地球生命中蛋白质构建的重要组成部分。蛋白质在生化反应中起着至关重要的作用，充当加速和调节化学反应的酶，并形成细胞结构。从埋藏的海洋中，一些氨基酸和有机材料可能通过喷气孔或冰壳的逐渐运动被推动到表面。
在评估中，研究团队将氨基酸与冷却至约-321华氏度（-196摄氏度）的冰混合，密封在气密的小瓶中，并在不同强度下暴露于伽玛射线——一种高能光线。他们还研究了在冰中被冻结的死细菌所包裹的氨基酸的耐受性。最后，他们评估了与硅酸盐尘埃混合的氨基酸，以考虑表面冰与陨石材料混合的可能性。
实验提供了关于氨基酸分解速度的重要数据，特别是其辐射分解常数。利用这些常数，研究人员计算出在欧罗巴和恩克拉多斯上，尽管暴露于辐射，10%的氨基酸可能仍然保持完整的深度和确切位置。
虽然之前的研究已考察了氨基酸在冰中的存活能力，但这项研究独特之处在于采用了不会完全分解氨基酸的较低辐射水平。对这些分子的改变或降解通常足以阻碍确定潜在的生物意义。这是第一项模拟欧罗巴和恩克拉多斯环境条件以监测微生物中氨基酸稳定性，同时考察尘埃对氨基酸保存影响的研究。
研究结果建议，氨基酸在与尘埃混合时更快降解，但在细菌中时降解速度较慢。
“在类似于欧罗巴和恩克拉多斯条件下的生物样本中氨基酸缓慢降解的速率，加强了未来旨在探测这些卫星上生命的任务的论点，”帕夫洛夫表示。“我们的研究表明，潜在的有机生物分子在富含硅酸盐的区域可能降解得比纯冰快，这表明未来的探索在采样这些冰冷卫星上富含硅酸盐的区域时应采取谨慎的方法。”
氨基酸在细菌中存活更长时间的一个可能原因是细胞材料对电离辐射破坏性影响的保护性，电离辐射可以直接破坏化学键或在附近产生反应性分子，从而进一步损害目标化合物。
这项研究由NASA资助，合同编号为80GSFC21M0002，通过其行星科学部门的内部科学家资助计划作为戈达德基本实验室研究项目的一部分，包含在NASA的天体生物学NfoLD奖80NSSC18K1140中。
