研究首度發現土衛二存在生命關鍵磷元素

【2023年06月22日訊】(記者林達編譯報導)天文學家近日證實,從土星的衛星「土衛二」(Enceladus)噴出的一股冰冷的水流中存在磷酸鹽,它是生命的關鍵成分。科學家們還發現了另一條線索,表明土衛二地表下的海洋或可支撐生命。該研究於6月14日發表在《自然》(Nature)雜誌上。

這個國際研究團隊從土衛二的地下海洋射出的水流中所發現得磷酸鈉常見於地球上人們食用的熟食肉類中。不過,這並不意味著有人在土星周圍醃製肉類;磷酸鹽是地質學和生物學中的基本關鍵成分。天文學家長期以來對其它世界的海洋感興趣,因為水是生命存在的基本要素。如果這些外星海洋也像地球海洋一樣含有鹽分和有機分子,那麼它們也有可能可以支持生命的存在。

研究地下海洋的困難在於它們被鎖在厚厚的冰凍的地殼之下,美國宇航局(NASA)的機器人還無法到達那裡。但土衛二每隔一段時間就會爆發一次,從它的地下海洋中噴出大量的一種如羽狀的水冰物質(冰羽),這最初是由NASA的卡西尼號飛船(Cassini spacecraft)發現的,它繞土星運行了13年,甚至穿越土衛二的這些冰羽,沿途收集信息。

卡西尼號在其土星軌道上發現冰羽時,科學家們發現了鈉鹽(如氯化鈉,即食鹽;以及碳酸氫鈉,即小蘇打)的證據,暗示了下方海洋中的一些化學成分。但卡西尼號的設計目的並不是調查冰羽和神祕的海洋。新研究使用來自卡西尼宇宙塵埃分析儀的信息,來尋找針對羽流研究的全新視角。宇宙塵埃分析儀最初旨在弄清土星環中塵埃的成分。

科學家們因此在土衛二上檢測到磷酸鹽,這有助於了解其冰冷外表下正在發生的事情。磷酸鹽往往出現在鈣含量非常低的水中——例如,在加州的莫諾湖(Mono Lake)這類「蘇打湖」中。蘇打湖(soda lake)鹼性很大,並且富含鹽和其它磷酸鹽。研究人員認為,這種水正是土衛二內部的水,它的磷濃度可能至少是地球海水的100倍。

有了這一發現,科學家們現在有大量證據可以自信地說,這些羽狀物來自土衛二的地下海洋,而且土星衛星富含對生命來說至關重要的磷,這對探索太陽系中哪裡有生命隱藏有著重大意義。◇#

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