科學家在土衛二上發現磷元素

一個國際科學家團隊取得了突破性發現，他們在從土星衛星恩克拉多斯噴射到太空的富含鹽分的冰粒中發現了磷。磷是生命必需的化學元素。

這些發現利用了美國航空航天局卡西尼號任務收集的數據，揭示了這顆小衛星潛在的適居性，對尋找地球以外的生命具有重要意義。

資料來源：美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室/太空科學研究所

已知恩克拉多斯藏有地下海洋，水從衛星南極的冰層裂縫中噴射出來，形成一股噴流，爲土星的E環提供冰顆粒。

資料來源：美國國家航空航天局

從2004年開始，卡西尼號在其13年的任務中多次穿越噴流和E環。在這些過程中，科學家們發現恩克拉多斯的冰粒含有豐富的礦物質和有機化合物，包括與我們所知生命有關的氨基酸的基本組成部分。

然而，直到現在才發現磷這個對生物過程至關重要、構成DNA和能量攜帶分子的基本元素。這種元素存在於哺乳動物的骨骼、細胞膜和海洋浮游生物中，對地球上的生命至關重要。

最近的研究由德國柏林自由大學行星科學家Frank Postberg領導，發表在《自然》雜誌上。研究顯示，恩克拉多斯噴射的冰顆粒中含有大量的磷酸鹽。

這是地球以外的海洋中首次發現磷。

恩克拉多斯冰粒的先前分析已經顯示出含有鈉、鉀、氯和碳酸鹽等物質，以及計算機模型顯示地下海洋具有適居條件。

新發現進一步支持了恩克拉多斯可能具有維持生命的能力的觀點

爲進行這項研究，科學家們從美國宇航局（NASA）的行星數據系統中獲取了數據。該系統是一個來自美國宇航局行星任務的數字數據產品的長期存檔。通過關注卡西尼號在土衛二附近的土星E環中對冰屑進行樣本分析得到的宇宙塵埃分析儀收集的數據，研究小組能夠分析更多的成分信號。這種分析導致在一些冰粒內發現了高濃度的硝酸鈉。

爲了驗證他們的發現，來自歐洲和日本的合著者進行了實驗室實驗。實驗表明，土衛二的海洋中含有磷，該磷以各種水溶性的磷酸鹽形式存在。相較於地球的海洋，它至少高出100倍。研究小組的地球化學建模還表明，太陽系外其他冰冷的海洋世界，尤其是那些由含有二氧化碳的原始冰塊形成的世界，可能存在豐富的磷酸鹽。

德克薩斯州聖安東尼奧西南研究所的行星科學家和地球化學家克里斯托弗·格林參與了這項研究，並強調了這一發現的重要性。他表示，土衛二的高磷酸鹽濃度是由於含碳酸的液態水與月亮海洋底部的岩石礦物質之間的相互作用。他還補充說，類似的條件可能存在於其他海洋世界，這使得這一發現對於天體生物學具有驚人的意義。

儘管土衛二上存在磷和其他生命的基本組成部分，科學家們強調，這一發現並未證實月亮或其他地外環境存在生命。必要成分的存在是前提，但發展和維持生命還需要其他因素。

土衛二海洋中的生命是否起源於此仍然是一個未解之謎。

儘管卡西尼號任務於2017年隨着飛船在土星大氣層中燃燒而結束，但它收集到的豐富數據在未來的幾十年中仍將成爲寶貴的資源。

最初設計用於探測土星、其環和衛星的卡西尼號，在行星科學領域取得了許多意想不到的發現。