科学家在土卫二上发现了丰富的磷，很有可能存在类地生命

发布时间：2023-06-16 10:02:05 所属栏目：外闻来源：网络

导读： 　　这已经是第一次在天体海洋中发现磷酸盐,这是在土星的卫星 Tuvium上发现的,这代表了土星这个小冰冻卫星拥有生命的可能性!

　　由德国柏林自由大学的行星科学家弗兰克·波斯

　　这已经是第一次在天体海洋中发现磷酸盐,这是在土星的卫星 Tuvium上发现的,这代表了土星这个小冰冻卫星拥有生命的可能性!

　　由德国柏林自由大学的行星科学家弗兰克·波斯特伯格（Frank Postberg）领导的一个国际研究小组，在土星的海洋卫星土卫二喷出的蒸汽中发现了含磷化合物。土卫二是太阳系中液态水质量比最大的天体。根据发现的数量表明，那里的丰度可能比地球上的丰度高100倍以上。

　　这意味着，我们有了了解太阳系内外海洋世界的新线索。由于磷是根据水和有机化学原理被认为对生命至关重要的六种元素之一，它的发现大大提高了土卫二上生命的前景。

　　研究人员在论文中写道：“磷是行星宜居所必需的元素，但到目前为止，还没有在地球以外的海洋中检测到磷。之前的地球化学模型表明，在土卫二和其他冰冷的海洋世界中，磷可能是稀有的。在这项工作中，我们展示了E环冰粒群的CDA质谱，显示了磷酸钠的存在。然后，我们进行了实验室模拟实验，以定量确定土卫二的海洋中含有丰富的溶解磷酸盐。”

　　土卫二的大小只有月球的七分之一，乍一看可能没什么，但在它冰冷的外表下发生了很多事情。当土星探测器卡西尼号首次探测到从土卫二喷出的间歇泉时，它揭示了全球海洋的存在，由于土卫二与土星引力相互作用的持续推拉而产生的热量，使海洋保持液态。

　　土星，而是土卫二，与太阳的温暖相去甚远，而地球上绝大多数的食物链都依赖太阳。但在地球上，在非常黑暗、寒冷的深海区域，太阳光线也无法穿透，依赖于化学物质的食物链却能在海底的热口周围茁壮成长。

　　土卫二的情况可能也是如此，但我们不可能直接把潜艇送到至少20公里厚的冰壳下面去窥探一下。

　　幸运的是，土卫二就像一个凌乱的“小野兽”。这些间歇泉是一个活跃的、持续的特征。事实上，它们创造和维护了土星第二最外层的E环，这是一个模糊的物质环状结构，主要是微小的水冰颗粒，土卫二舒适地栖息在其中。

　　卡西尼号在2017年底戏剧性地坠入土星云层之前，对土星环进行了采样，收集了冰层上闪烁的光。

　　在那错综复杂的光线中，可以辨别出生物化学的细节。一个个元素和一串串化合物选择性吸收某些波长，并在其他波长产生重新生成的发射。通过将光分成彩虹，并寻找明亮和暗淡的部分，科学家就可以确定哪些化学物质存在，就像化学指纹一样。

　　行星科学家弗兰克·波斯特伯格和他的同事做到了这一点，从卡西尼号的宇宙尘埃分析仪上获取数据，并对345个粒子进行了全面分析。在其中的9个粒子上，他们发现了磷酸钠（钠和磷的化合物）特有的光谱特征。

　　接下来，他们进行了一个实验，试图复制光谱，向一束溶解了正磷酸钠和磷酸氢二钠的水中发射激光。他们能够重现他们在循环冰粒中发现的化学指纹。重现光谱所需的这些元素的丰度表明，土卫二海洋中钠的丰度很高。

　　研究人员在论文写道：“CDA检测到含有高浓度正磷酸盐的冰粒表明，在土卫二海洋的顶部（即羽流来源区域），磷很容易获得。即使是保守的估计，我们的估计表明，浓度至少在数百微摩尔量级，这是地球海洋中磷酸盐平均丰度的100倍。”

　　那么这么多磷是从哪里来的呢？在泥泞的液态海洋下面，人们认为土卫二的核心是由一种叫做“碳质球粒岩”的岩石组成的。研究小组朝这个方向进行了实验，发现磷是富含碱性和碳酸盐的海水与这种岩石相互作用的不可避免的产物。

　　因此，土卫二上不仅可能有丰富的磷，而且磷的来源也很合理。

　　六种关键元素中的另外五种 —— 碳、氢、氮、氧和硫 —— 已经在土卫二的排放物中被发现，尽管硫的检测还是初步的。这表明，土卫二可能存在一个巨大的海洋，并且它的大气层中含有丰富的二氧化碳。

（编辑：成都站长网）

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