SwRI首席科学家克里斯托弗·格莱因博士是一个团队的成员，他们从土星的小卫星土卫二的地下海洋中发现了磷，磷是生命的关键组成部分。液态水从月球的地下海洋中喷发出来，形成了包含冰冻海水颗粒的羽流。其中一些冰粒形成了土星的E环。研究小组分析了卡西尼号宇宙飞船从E环的冰粒中获得的数据，发现了土卫二海洋中可溶性磷酸盐的指纹。来源:卡西尼号成像小组/SSI/JPL/ SWRI/ Freie Universit?t柏林
西南研究所帮助发现了月球冰冷表面下的液态水海洋中存在磷的证据。
研究人员利用美国宇航局卡西尼号任务的数据，发现了磷以磷酸盐的形式存在，磷酸盐是一种关键的化合物在土星卫星土卫二的地下海洋中寻找生命。磷co其浓度至少是地球海洋的100倍，这使它成为寻找外星生命的一个令人兴奋的发现。这一发现强化了这样一种观点，即除了像地球这样的表面海洋世界之外，整个太阳系都有可能存在冰层覆盖的海洋世界。
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含有生命的关键组成部分。研究小组利用美国宇航局卡西尼号任务的数据，直接探测到磷以磷酸盐的形式存在，这些磷酸盐来自土卫六冰层覆盖的全球海洋。卡西尼探索土星及其光环和卫星系统超过13年。
“在2020年(发表于2022年)，我们使用地球化学模型预测土卫二海洋中应该有丰富的磷，”地外海洋学的主要专家格莱因说。他是《自然》杂志上一篇描述这项研究的论文的合著者。“现在，我们已经在羽流冰样本中发现了大量的磷，这些样本从地下海洋中喷射出来。”
卡西尼号宇宙飞船发现了土卫二的地下液态水，并分析了从土卫二冰层表面裂缝中喷出的冰粒和气体羽流中的样本。卡西尼号的宇宙尘埃分析仪对一类富含盐的冰粒进行了分析，发现其中存在磷酸钠。该小组的观测结果，以及实验室模拟实验表明，磷在土卫二海洋中很容易以磷酸盐的形式存在。
科学家们推断，土卫二内部的苏打水或碱性海洋(含有NaHCO3和/或Na2CO3)与岩石内核发生地球化学反应。地球化学模型和实验室实验表明，这种相互作用促进了磷酸盐矿物的溶解，使磷酸盐(例如HPO4-2)易于为海洋中潜在的生命所利用。卡西尼号发现的磷酸盐有力地支持了土卫二海洋适合居住的观点。资料来源:西南研究院
以磷酸盐形式存在的磷对地球上的所有生命都至关重要。它对人类和动物的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的微生物群的形成都是必不可少的。我们所知道的生命没有磷酸盐是不可能存在的。
格莱因说:“我们发现，在月球形成羽流的海水中，磷酸盐的浓度至少是地球海洋的100倍。”“使用一个模型来预测磷酸盐的存在是一回事，但实际上找到磷酸盐存在的证据是非常令人兴奋的。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。”
在过去的25年里，行星科学中最深刻的发现之一是，在我们的太阳系中，表层冰层下有海洋的世界很常见。这样的世界包括巨大行星的冰冷卫星，如木卫二、土卫六和土卫二，以及更遥远的天体，如冥王星。像地球这样表面有海洋的星球必须在距离主星很窄的范围内，才能保持表面有液态水的温度。然而，内部海洋世界可以在更大的距离范围内出现，这大大增加了银河系中可能存在的宜居世界的数量。
格莱因说:“地球化学实验和模型表明，在土卫二以及木星以外的太阳系其他冰冷的海洋星球上，如此高的磷酸盐浓度是由于磷酸盐矿物溶解度增强造成的。”“有了这一发现，我们现在知道土卫二的海洋满足了通常被认为是最严格的生命条件。下一步很明确——我们需要回到土卫二，看看是否真的有人居住。”
参考文献:“检测来自土卫二海洋的磷酸盐”，作者:Frank Postberg、Yasuhito Sekine、Fabian Klenner、Christopher R. Glein、Zenghui Zou、Bernd Abel、Kento Furuya、Jon K. Hillier、Nozair Khawaja、Sascha Kempf、Lenz Noelle、Takuya Saito、Juergen Schmidt、Takazo Shibuya、Ralf sama和Shuya Tan, 2023年6月14日，Nature。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 05987 - 9
《自然》杂志这篇论文的第一作者是来自德国柏林国立
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