【球盟会】科学家在土卫二上发现磷元素

摘要

一个国际科学家团队取得了突破性发现，他们在从土星卫星恩克拉多斯喷射到太空的富含盐分的冰粒中发现了磷。磷是生命必需的化学元素。

球盟会官网报道

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一个国际科学家团队取得了突破性发现，他们在从土星卫星恩克拉多斯喷射到太空的富含盐分的冰粒中发现了磷。磷是生命必需的化学元素。

这些发现利用了美国航空航天局卡西尼号任务收集的数据，揭示了这颗小卫星潜在的适居性，对寻找地球以外的生命具有重要意义。

资料来源：美国国家航空航天局/喷气推进实验室/太空科学研究所

已知恩克拉多斯藏有地下海洋，水从卫星南极的冰层裂缝中喷射出来，形成一股喷流，为土星的E环提供冰颗粒。

资料来源：美国国家航空航天局

从2004年开始，卡西尼号在其13年的任务中多次穿越喷流和E环。在这些过程中，科学家们发现恩克拉多斯的冰粒含有丰富的矿物质和有机化合物，包括与我们所知生命有关的氨基酸的基本组成部分。

然而，直到现在才发现磷这个对生物过程至关重要、构成DNA和能量携带分子的基本元素。这种元素存在于哺乳动物的骨骼、细胞膜和海洋浮游生物中，对地球上的生命至关重要。

最近的研究由德国柏林自由大学行星科学家Frank Postberg领导，发表在《自然》杂志上。研究显示，恩克拉多斯喷射的冰颗粒中含有大量的磷酸盐。

这是地球以外的海洋中首次发现磷。

恩克拉多斯冰粒的先前分析已经显示出含有钠、钾、氯和碳酸盐等物质，以及计算机模型显示地下海洋具有适居条件。

新发现进一步支持了恩克拉多斯可能具有维持生命的能力的观点

为进行这项研究，科学家们从美国宇航局（NASA）的行星数据系统中获取了数据。该系统是一个来自美国宇航局行星任务的数字数据产品的长期存档。通过关注卡西尼号在土卫二附近的土星E环中对冰屑进行样本分析得到的宇宙尘埃分析仪收集的数据，研究小组能够分析更多的成分信号。这种分析导致在一些冰粒内发现了高浓度的硝酸钠。

为了验证他们的发现，来自欧洲和日本的合著者进行了实验室实验。实验表明，土卫二的海洋中含有磷，该磷以各种水溶性的磷酸盐形式存在。相较于地球的海洋，它至少高出100倍。研究小组的地球化学建模还表明，太阳系外其他冰冷的海洋世界，尤其是那些由含有二氧化碳的原始冰块形成的世界，可能存在丰富的磷酸盐。

德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所的行星科学家和地球化学家克里斯托弗·格林参与了这项研究，并强调了这一发现的重要性。他表示，土卫二的高磷酸盐浓度是由于含碳酸的液态水与月亮海洋底部的岩石矿物质之间的相互作用。他还补充说，类似的条件可能存在于其他海洋世界，这使得这一发现对于天体生物学具有惊人的意义。

尽管土卫二上存在磷和其他生命的基本组成部分，科学家们强调，这一发现并未证实月亮或其他地外环境存在生命。必要成分的存在是前提，但发展和维持生命还需要其他因素。

土卫二海洋中的生命是否起源于此仍然是一个未解之谜。

尽管卡西尼号任务于2017年随着飞船在土星大气层中燃烧而结束，但它收集到的丰富数据在未来的几十年中仍将成为宝贵的资源。

最初设计用于探测土星、其环和卫星的卡西尼号，在行星科学领域取得了许多意想不到的发现。