在土星的卫星土卫二发现生命的关键基石
在我们的太阳系中寻找外星生命变得更加令人兴奋。包括西南研究所的克里斯托弗·格莱因博士在内的一组科学家发现了新的证据，证明土星卫星土卫二的地下海洋包含生命存在的关键组成部分。该团队使用来自宇航局卡西尼号任务的数据直接检测到来自月球冰雪覆盖的全球海洋的磷酸盐形式的磷。卡西尼号探索土星及其环和卫星系统超过 13 年。
“在 2020 年(2022 年出版)，我们使用地球化学模型预测土卫二海洋中的磷应该丰富，”地外海洋学领域的知名专家 Glein 说。他是《自然》杂志上一篇描述这项研究的论文的合著者。“现在，我们在从地下海洋喷出的羽状冰样本中发现了丰富的磷。”
卡西尼号宇宙飞船发现了土卫二的地下液态水，并分析了从月球冰面裂缝中喷出到太空的冰粒和气体羽流中的样本。卡西尼号宇宙尘埃分析仪对一类富含盐分的冰粒的分析表明存在磷酸钠。该团队的观察结果以及实验室模拟实验表明，磷在土卫二的海洋中很容易以磷酸盐的形式存在。
磷酸盐形式的磷对地球上的所有生命都至关重要。它对于人类和动物的 DNA 和 RNA、携带能量的分子、细胞膜、骨骼和牙齿，甚至是海洋浮游生物微生物群落的产生至关重要。没有磷酸盐，我们所知道的生命根本不可能存在。
“我们发现月球羽流形成海水中的磷酸盐浓度至少比地球海洋高 100 倍，”Glein 说。“使用模型预测磷酸盐的存在是一回事，但实际上找到磷酸盐的证据令人难以置信地令人兴奋。这对天体生物学来说是一个惊人的结果，也是寻找地外生命的重要一步。”
过去 25 年行星科学最深刻的发现之一是，在我们的太阳系中，表面冰层下有海洋的世界很常见。这样的世界包括巨行星的冰卫星，如木卫二、土卫六和土卫二，以及更遥远的天体，如冥王星。像地球这样有地表海洋的世界必须与宿主恒星保持在一个狭窄的距离范围内，以维持支持地表液态水的温度。然而，内部海洋世界可以出现在更广泛的距离范围内，从而大大增加了银河系中可能存在的可居住世界的数量。
“地球化学实验和建模表明，在土卫二和木星以外的太阳系其他可能冰冷的海洋世界中，磷酸盐浓度如此之高是由于磷酸盐矿物溶解度增加所致，”Glein 说。“有了这一发现，现在已知土卫二的海洋可以满足通常被认为是生命最严格的要求。下一步很明确——我们需要回到土卫二，看看可居住的海洋是否真的有人居住。” Nature
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