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SwRI 首席科學(xué)家 Christopher Glein 博士是從土星小衛(wèi)星土衛(wèi)二的地下海洋中發(fā)現(xiàn)磷的團隊的一員，磷是生命的關(guān)鍵組成部分。液態(tài)水從月球的地下海洋噴出，形成含有冰凍海水顆粒的羽流。其中一些冰粒繼續(xù)形成土星的 E 環(huán)。該團隊分析了 E 環(huán)中冰粒的卡西尼號航天器數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)揭示了來自土衛(wèi)二海洋的可溶性磷酸鹽的指紋。圖片來源：Cassini Imaging Team/SSI/JPL/ SWRI/ Freie Universit?t Berlin

西南研究所幫助找到了月球冰面下液態(tài)水海洋中磷的證據(jù)。

【資料圖】

研究人員利用來自美國宇航局卡西尼號任務(wù)的數(shù)據(jù)，在土星衛(wèi)星土衛(wèi)二的地下海洋中發(fā)現(xiàn)了磷酸鹽形式的磷，這是生命的重要組成部分。磷的濃度至少比地球海洋高 100 倍，這使它成為尋找地外生命的一個激動人心的發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)強化了這樣一種觀點，即除了像地球這樣的地表海洋世界之外，整個太陽系冰雪覆蓋的海洋世界都具有潛在的宜居性。

在我們的太陽系中尋找地外生命變得更加令人興奮。包括西南研究所的克里斯托弗·格萊因博士在內(nèi)的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了新的證據(jù)，證明土星衛(wèi)星土衛(wèi)二的地下海洋包含生命存在的關(guān)鍵組成部分。該團隊使用來自美國宇航局卡西尼號任務(wù)的數(shù)據(jù)直接檢測到來自月球冰雪覆蓋的全球海洋的磷酸鹽形式的磷?？ㄎ髂崽柼剿魍列羌捌洵h(huán)和衛(wèi)星系統(tǒng)超過 13 年。

“在 2020 年（發(fā)表于 2022 年），我們使用地球化學(xué)模型預(yù)測土衛(wèi)二的海洋中應(yīng)該富含磷，”地外海洋學(xué)領(lǐng)域的知名專家 Glein 說。他是《自然》雜志上一篇描述這項研究的論文的合著者?！艾F(xiàn)在，我們在從地下海洋噴出的羽狀冰樣本中發(fā)現(xiàn)了豐富的磷?！?/p>

卡西尼號宇宙飛船發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)二的地下液態(tài)水，并分析了從月球冰面裂縫中噴出到太空的冰粒和氣體羽流中的樣本?？ㄎ髂崽栍钪鎵m埃分析儀對一類富含鹽分的冰粒的分析表明存在磷酸鈉。該團隊的觀察結(jié)果以及實驗室模擬實驗表明，磷在土衛(wèi)二的海洋中很容易以磷酸鹽的形式存在。

科學(xué)家們推斷，土衛(wèi)二內(nèi)部的蘇打水或堿性海洋（含有 NaHCO3 和/或 Na2CO3）會與巖心發(fā)生地球化學(xué)相互作用。地球化學(xué)模型和實驗室實驗表明，這種相互作用促進了磷酸鹽礦物的溶解，使海洋中的潛在生命容易獲得磷酸鹽（例如 HPO4-2）?？ㄎ髂崽柊l(fā)現(xiàn)磷酸鹽有力地支持了土衛(wèi)二海洋適合居住的范例。圖片來源：西南研究院

磷酸鹽形式的磷對地球上的所有生命都至關(guān)重要。它對于人類和動物的DNA和RNA、攜帶能量的分子、細胞膜、骨骼和牙齒，甚至是海洋浮游生物微生物組的產(chǎn)生至關(guān)重要。沒有磷酸鹽，我們所知道的生命根本不可能存在。

“我們發(fā)現(xiàn)月球羽流形成海水中的磷酸鹽濃度至少比地球海洋高 100 倍，”Glein 說?！笆褂媚Ｐ皖A(yù)測磷酸鹽的存在是一回事，但實際上找到磷酸鹽的證據(jù)令人難以置信地令人興奮。這對天體生物學(xué)來說是一個驚人的結(jié)果，也是尋找地外生命的重要一步?！?/p>

過去 25 年行星科學(xué)最深刻的發(fā)現(xiàn)之一是，在我們的太陽系中，表面冰層下有海洋的世界很常見。這樣的世界包括巨行星的冰衛(wèi)星，如木衛(wèi)二、土衛(wèi)六和土衛(wèi)二，以及更遙遠的天體，如冥王星。像地球這樣有地表海洋的世界必須與宿主恒星保持在一個狹窄的距離范圍內(nèi)，以維持支持地表液態(tài)水的溫度。然而，內(nèi)部海洋世界可以出現(xiàn)在更廣泛的距離范圍內(nèi)，從而大大增加了銀河系中可能存在的可居住世界的數(shù)量。

“地球化學(xué)實驗和建模表明，在土衛(wèi)二和木星以外的太陽系其他冰冷海洋世界中，磷酸鹽濃度如此之高是由于磷酸鹽礦物溶解度增加所致，”Glein 說?！坝辛诉@一發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在已知土衛(wèi)二的海洋可以滿足通常被認為是生命最嚴格的要求。下一步很明確——我們需要回到土衛(wèi)二，看看可??居住的海洋是否真的有人居住?！?/p>版權(quán)聲明：本文轉(zhuǎn)載僅僅是出于傳播信息的需要，并不意味著代表本網(wǎng)站觀點或證實其內(nèi)容的真實性；如其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載使用，須保留本網(wǎng)站注明的“來源”，并自負版權(quán)等法律責(zé)任；作者如果不希望被轉(zhuǎn)載或者聯(lián)系轉(zhuǎn)載稿費等事宜，請與我們接洽。