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內(nèi)容摘要：卡西尼號(hào)在2017年4月至9月的最后一次軌道飛行中飛過(guò)土衛(wèi)二羽狀物的快照。科學(xué)家在穿過(guò)土星衛(wèi)星恩克拉多斯的冰殼噴出的水羽中發(fā)現(xiàn)了磷的痕跡。(圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局/JPL加州理工學(xué)院/空間科學(xué)研究所)神 蘇州外圍空姐（電話微信181-2989-2716）蘇州真實(shí)可靠快速安排

卡西尼號(hào)在2017年4月至9月的最后一次軌道飛行中飛過(guò)土衛(wèi)二羽狀物的快照。科學(xué)家在穿過(guò)土星衛(wèi)星恩克拉多斯的星土蘇州外圍空姐（電話微信181-2989-2716）蘇州真實(shí)可靠快速安排冰殼噴出的水羽中發(fā)現(xiàn)了磷的痕跡。(圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局/JPL加州理工學(xué)院/空間科學(xué)研究所)
（神秘的衛(wèi)恩地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Sharmila Kuthunur）：磷——我們所知的生命所依賴的六種元素中最稀有的一種——第一次在我們太陽(yáng)系的一顆微小的海洋衛(wèi)星中被發(fā)現(xiàn)。
科學(xué)家們梳理了美國(guó)宇航局卡西尼號(hào)飛船近15年前發(fā)回的克拉數(shù)據(jù)，稱他們?cè)谒g歇泉中發(fā)現(xiàn)了豐富的冰冷磷，這些水間歇泉經(jīng)常從土星的洋中擁有有素小衛(wèi)星恩克拉多斯噴入太空，恩克拉多斯是生命生命太陽(yáng)系中最有可能存在生命的地方之一。
土衛(wèi)二是土星一顆被冰覆蓋的衛(wèi)星，在冰殼下隱藏著巨大的衛(wèi)多斯的海的所但那液態(tài)水海洋。科學(xué)家此前已經(jīng)在月球海洋中發(fā)現(xiàn)了其他生命的星土關(guān)鍵組成部分，包括碳、衛(wèi)恩氫、克拉氮、冰冷硫和氧。洋中擁有有素然而，蘇州外圍空姐（電話微信181-2989-2716）蘇州真實(shí)可靠快速安排磷，它與糖一起形成DNA分子的骨架，也有助于修復(fù)和維護(hù)細(xì)胞膜，迄今為止尚未被檢測(cè)到。
有趣的新發(fā)現(xiàn)估計(jì)，土衛(wèi)二上的磷濃度比地球海洋中已知的最高濃度至少高500倍。周三(6月14日)發(fā)表的一篇論文中宣布的這一發(fā)現(xiàn)表明，這顆冰冷的衛(wèi)星已經(jīng)是尋找外星生命的最熱門(mén)候選之一，現(xiàn)在滿足了“最嚴(yán)格的可居住性要求”
“我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生命，甚至沒(méi)有發(fā)現(xiàn)生命創(chuàng)造的東西，”德國(guó)柏林自由大學(xué)行星科學(xué)教授弗蘭克·波斯特伯格告訴Space.com。“我們剛剛發(fā)現(xiàn)了一些跡象，表明那里可以很好地形成生命。這只是一個(gè)可居住性指標(biāo)，一個(gè)非常好且重要的指標(biāo)，”他補(bǔ)充道。
在過(guò)去的五年里，波斯特伯格和他的同事們一直在研究卡西尼號(hào)在2008年收集的數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)飛船飛過(guò)并“品嘗”了土衛(wèi)二噴向太空的水間歇泉。當(dāng)氣態(tài)巨行星土星擠壓月球，加熱其巖石內(nèi)部時(shí)，這些強(qiáng)大的水流很可能被觸發(fā)。然后，加壓水從冰殼的裂縫中噴出，以每秒79加侖(360升)的速度噴向太空，這足以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)填滿一個(gè)奧林匹克規(guī)格的游泳池。雖然大部分羽狀物質(zhì)以雪的形式降落在月球表面，但其中一些也為土星的E環(huán)提供了養(yǎng)分，這是一個(gè)由微小冰粒組成的稀薄光環(huán)。正是這些粒子在卡西尼號(hào)飛越時(shí)撞擊了它的儀器。

卡西尼任務(wù)拍攝的土星衛(wèi)星恩克拉多斯的一系列圖像。(圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局/JPL加州理工學(xué)院/空間科學(xué)研究所)
雖然之前基于計(jì)算機(jī)模型的研究得出結(jié)論，土衛(wèi)二上可能有磷，但這是第一次在土衛(wèi)二間歇泉的物質(zhì)中直接發(fā)現(xiàn)這一關(guān)鍵成分。
“唯一不那么直接的是，磷酸鹽是在土星的E環(huán)中發(fā)現(xiàn)的，而不是在羽狀物本身中，”德克薩斯西南研究所的行星科學(xué)家和地球化學(xué)家克里斯托弗·格林告訴Space.com，他是新研究的作者之一。“但是，我們知道恩克拉多斯的羽狀物供給了E環(huán)。這沒(méi)什么神秘的，”他補(bǔ)充道。
在瀏覽卡西尼號(hào)飛船采樣的300多個(gè)冰粒的測(cè)量結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室為驗(yàn)證目的復(fù)制的數(shù)據(jù)時(shí)，這項(xiàng)新研究背后的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了9個(gè)具有正磷酸鹽清晰指紋的冰粒，正磷酸鹽是生物可以吸收并用于生長(zhǎng)的唯一磷形式。
“當(dāng)我第一次意識(shí)到這些光譜很可能顯示磷酸鹽時(shí)，這是一個(gè)令人興奮的時(shí)刻，”波斯特伯格說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)他的團(tuán)隊(duì)在分析數(shù)據(jù)時(shí)是不可知論者。“我承認(rèn)磷酸鹽可能是我們能找到的最好的東西，但我們從未專門(mén)尋找過(guò)它。”
科學(xué)家們?cè)谕列l(wèi)二是否存在磷的問(wèn)題上意見(jiàn)不一。2018年的一項(xiàng)研究模擬了月球上的磷濃度，得出的結(jié)論是，這一關(guān)鍵元素將在月球的海洋中耗盡，因此不適合潛在的生命。然而，新的研究“推翻了我過(guò)去模型的發(fā)現(xiàn)，”領(lǐng)導(dǎo)2018年研究但不屬于新研究的Manasvi Lingam告訴Space.com。“在科學(xué)中，舊理論被新理論和改進(jìn)的數(shù)據(jù)取代是很常見(jiàn)的——事實(shí)上，這就是該領(lǐng)域的發(fā)展。”
最新研究的發(fā)現(xiàn)與包括格林在內(nèi)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在2022年的發(fā)現(xiàn)一致。利用最新的地球化學(xué)模型，研究小組估計(jì)，正磷酸鹽實(shí)際上將以比之前預(yù)測(cè)的更快的速度溶解在土衛(wèi)二的水中，導(dǎo)致海洋中的磷含量比地球海洋高1000倍。
這項(xiàng)新研究還得出結(jié)論，正磷酸鹽在土衛(wèi)二的海洋中“容易獲得”，其豐度的最佳估計(jì)是地球海洋的1000多倍。在地球上，陸地在侵蝕和風(fēng)化過(guò)程中，巖石會(huì)釋放出磷，而土衛(wèi)二則沒(méi)有。相反，科學(xué)家認(rèn)為月球的海水和形成其核心的巖石之間的相互作用將大量的磷溶解到海洋中。
“如果土衛(wèi)二的巖石中含有磷酸鹽，沒(méi)有人會(huì)感到驚訝。“彗星上有磷酸鹽……這沒(méi)什么大不了的，”波斯特伯格說(shuō)。“重要的是，它溶解在海洋中，因此(它)很容易用于潛在的生命形成。”

美國(guó)宇航局的卡西尼號(hào)飛船拍攝的土星衛(wèi)星恩克拉多斯的圖像。(圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局/JPL加州理工學(xué)院)
這一發(fā)現(xiàn)的意義超出了太陽(yáng)系中的恩克拉多斯角。磷在自然水中非常罕見(jiàn)，因?yàn)樗菀着c鈣等帶正電荷的原子反應(yīng)，形成磷酸鈣，從而鎖住磷，使其無(wú)法用于生命形式。但是土衛(wèi)二能夠容納如此大量的溶解磷，因?yàn)樗锌茖W(xué)家所說(shuō)的蘇打海洋。
蘇打海或蘇打湖富含碳酸鹽——含有二氧化碳的礦物質(zhì)，容易在水中形成。碳酸鹽與鈣等其他元素結(jié)合，留下磷供潛在生命使用。這個(gè)過(guò)程在地球上也可以看到。加利福尼亞州的莫諾湖、內(nèi)華達(dá)州的兩個(gè)蘇打湖和俄勒岡州的硼砂湖只是蘇打湖的幾個(gè)例子，豐富的生態(tài)系統(tǒng)能夠在這里生存。在世界其他地方，非洲、亞洲和歐洲都有類似的蘇打湖。
根據(jù)這項(xiàng)新研究，在太陽(yáng)系中，擁有冰凍線以外海洋的天體不可避免地會(huì)有蘇打海洋。冰凍線是小行星帶和木星軌道之間的任意點(diǎn)，超過(guò)冰凍線，碳和冰開(kāi)始凝結(jié)成固體冰。
波斯特伯格和他的團(tuán)隊(duì)在卡西尼號(hào)采樣的冰粒中發(fā)現(xiàn)了大量的碳酸鹽，這表明像恩克拉多斯這樣的海洋世界——就像最近發(fā)現(xiàn)埋藏海洋的天王星的四顆最大的衛(wèi)星一樣——應(yīng)該都是“這些蘇打海洋，應(yīng)該很容易從巖石中溶解磷酸鹽，”波斯特伯格說(shuō)。
太陽(yáng)系所有行星及其衛(wèi)星形成的行星建筑塊富含碳酸鹽，因此外太陽(yáng)系中任何有海洋與其巖石接觸的天體都可能擁有一個(gè)含有大量磷酸鹽的蘇打湖。
“這些碳酸鹽..這是外太陽(yáng)系的普遍現(xiàn)象，”波斯特伯格說(shuō)。"這不僅適用于恩克拉多斯，也適用于外太陽(yáng)系的所有海洋世界."
因此，盡管土衛(wèi)二海洋中磷的確切含量仍是一個(gè)估計(jì)值——研究人員表示，鑒于我們尚未了解月球功能的所有情況，當(dāng)?shù)貪舛热钥赡芨呋蚋汀P(guān)于磷本身(生命的關(guān)鍵成分)是否存在于月球上的爭(zhēng)論似乎最終得到了解決。
“它是可居住的——很明顯很難反駁這一點(diǎn)——但我們不知道它是否有人居住，”波斯特伯格說(shuō)。
研究人員對(duì)土衛(wèi)二的海水在從海洋穿過(guò)冰殼進(jìn)入太空時(shí)發(fā)生了什么(如果有的話)知之甚少。Glein說(shuō)，澄清這一運(yùn)輸過(guò)程如何工作將使我們更好地了解如何通過(guò)航天器測(cè)量來(lái)評(píng)估月球的可居住性。
“我想我們準(zhǔn)備好迎接挑戰(zhàn)了！”他說(shuō)。
這項(xiàng)新研究發(fā)表在周三(6月14日)出版的《自然》雜志上的一篇論文中。