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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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)分析了 E 環(huán)中冰粒的卡西尼號(hào)航天器數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)揭示了來(lái)自土衛(wèi)二海洋的可溶性磷酸鹽的指紋。圖片來(lái)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(lái)自美國(guó)宇航局卡西尼號(hào)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(gè)激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化了這樣一種觀點(diǎn)，即除了像地球這樣的地表海洋世界之外，整個(gè)太陽(yáng)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(yáng)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(tuán)隊(duì)使用來(lái)自美國(guó)宇航局卡西尼號(hào)任務(wù)的數(shù)據(jù)直接檢測(cè)到來(lái)自月球冰雪覆蓋的全球海洋的磷酸鹽形式的磷?？ㄎ髂崽?hào)探索土星及其環(huán)和衛(wèi)星系統(tǒng)超過(guò) 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(cè)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(zhuān)家 Glein 說(shuō)。他是《自然》雜志上一篇描述這項(xiàng)研究的論文的合著者。“現(xiàn)在，我們?cè)趶牡叵潞Ｑ髧姵龅挠馉畋鶚颖局邪l(fā)現(xiàn)了豐富的磷?！?/p>

卡西尼號(hào)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?hào)宇宙塵埃分析儀對(duì)一類(lèi)富含鹽分的冰粒的分析表明存在磷酸鈉。該團(tuán)隊(duì)的觀察結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)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(huì)與巖心發(fā)生地球化學(xué)相互作用。地球化學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)表明，這種相互作用促進(jìn)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?hào)發(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(lái)源：西南研究院

磷酸鹽形式的磷對(duì)地球上的所有生命都至關(guān)重要。它對(duì)于人類(lèi)和動(dòng)物的DNA和RNA、攜帶能量的分子、細(xì)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(méi)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(shuō)。“使用模型預(yù)測(cè)磷酸鹽的存在是一回事，但實(shí)際上找到磷酸鹽的證據(jù)令人難以置信地令人興奮。這對(duì)天體生物學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)驚人的結(jié)果，也是尋找地外生命的重要一步?！?/p>

過(guò)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(yáng)系中，表面冰層下有海洋的世界很常見(jiàn)。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(yuǎn)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(gè)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(shí)驗(yàn)和建模表明，在土衛(wèi)二和木星以外的太陽(yáng)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(shuō)?！坝辛诉@一發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在已知土衛(wèi)二的海洋可以滿(mǎn)足通常被認(rèn)為是生命最嚴(yán)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(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性；如其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載使用，須保留本網(wǎng)站注明的“來(lái)源”，并自負(fù)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(fèi)等事宜，請(qǐng)與我們接洽。