集齐生命六种元素 满足生存必要条件 土卫二或存在地外生命

本文转自：西宁晚报

土卫二的表面覆盖冰层，但在冰盖之下存在液体海洋。

英国《自然》杂志最新发布的研究结果显示，土星的卫星土卫二上，首次在其液态海洋中发现了高浓度的磷元素存在。据称，这是首次在地球以外的海洋中发现磷这种元素，从而在地外天体中凑齐了构成生命的六大基本元素。尽管对于土卫二是否存在生命还需要更多研究和探索，但这个最新发现意味着人类在太阳系中寻找地外生命的工作迎来了“巨大飞跃”。

美国有线电视新闻网（CNN）6月14日称，通过对美国国家航空航天局（NASA）“卡西尼”号土星探测器收集的数据进行分析，一个国际研究团队发现土卫二内部海洋喷出的冰粒中存在高浓度的磷元素。“卡西尼”号探测器于1997年发射升空，2004年抵达环土星轨道，在2017年冲入土星大气坠毁之前，它收集了土星附近的大量观测数据。土卫二是土星的第六大卫星，它的表面覆盖冰层，但在冰盖之下存在液体海洋。天文学家注意到，土卫二南极冰壳存在巨大的裂缝，内部海洋的水会以间歇泉的形式喷射到太空中，形成了一股富含盐的冰粒羽流。“卡西尼”号飞掠土卫二时，对这些颗粒进行了采样和分析。

该研究的主要作者、德国柏林自由大学行星科学家弗兰克·波斯特贝格在声明中说:“磷酸盐形式的磷对地球上的所有生命都至关重要，例如它对DNA和RNA、细胞膜和ATP（细胞中的通用能量载体）的产生非常关键。没有磷酸盐，我们所知道的生命根本不存在。”美国《国家地理》网站称，磷酸盐或含磷化合物是地球上生命的关键组成部分，但磷在宇宙中是迄今为止构成生命的六种关键元素中“最不常见的”。研究人员之前在“卡西尼”号收集的土卫二冰粒中检测到生命六种基本元素中的碳、氢、氧、氮和硫，只缺少磷。

因此这次科学家的最新发现意味着土卫二已成为唯一一个集齐生命六大基本元素的地外海洋星体。土卫二的海洋满足通常被认为是最严格的生命要求，“它可能适合生存”。“土卫二海洋里新发现的磷酸盐这种关键成分可能足够丰富，足以支持生命在其中繁衍。这对天体生物学来说是一个惊人的发现。”研究人员称，土卫二也因此成为“太阳系中寻找地外生命最有希望的地方”。

波斯特贝格表示，“以前的地球化学模型在土卫二的海洋是否含有大量磷酸盐的问题上存在分歧。但是‘卡西尼’号的测量结果表明，土卫二的海洋中存在大量的磷酸盐。”CNN称，此前的研究认为，在地球上和太阳系的其他地方，磷酸盐通常只存在于岩石矿物中。“磷酸盐不喜欢溶解在水中，所以原则上在海洋中很难找到它们的存在。”但最新研究结果发现，它们却大量存在于土卫二的海洋中。研究人员通过模拟试验确定，土卫二海洋里的磷酸盐浓度是地球海洋的100倍甚至1000倍。波斯特贝格说，这是因为土卫二碱性海洋与岩石发生了化学作用，从而促进了磷酸盐矿物的溶解。但《国家地理》网站承认，目前相关研究结果还留下了一些未能回答的问题，例如这些磷酸盐是否真的在土卫二的海洋中随处可见，或者只是碰巧存在于几个地方？波斯特贝格表示，“结合之前‘卡西尼’号的发现，我们知道土卫二具有适合生命出现的条件，但我们不知道土卫二是否真的有生命。接下来，确定土卫二有没有生命存在，将是我们下一步的目标。”

更让天文学家们兴奋的是，土卫二上发现的高浓度磷酸盐是富含碳酸盐的液态水和海底岩石矿物相互作用的结果，“这种情况也可能发生在其他海洋世界”。报道称，太阳系中具备与土卫二类似环境的星球并不少见，例如冥王星、土卫六、木卫二等。以往天文学家寻找地外生命时通常认为，可能存在生命的星球与恒星的距离被限制在一个相当狭窄的范围，只有这样才能保证生命必需的星球表面存在液态海洋环境。但如果类似土卫二这样拥有冰层覆盖下液态海洋的环境也能孕育生命，那么将极大扩展宇宙中可能存在的宜居星球的数量。

CNN展望称，欧洲航天局的木星冰月探测器已于今年4月发射升空，它将探测木卫三、木卫四和木卫二；NASA的“木卫二快船”探测器计划于明年发射，它将多次近距离飞越木卫二，以研究冰面下的海洋世界。在科学家发现土卫二海洋中存在磷酸盐之后，这些探测器将重点探测类似星球的成分，寻找它们是否有存在地外生命的可能。