在土星卫星土卫二上发现了磷酸盐生命的关键组成部分

包括华盛顿大学科学家在内的一个国际团队发现，土星一颗卫星上的水含有磷酸盐，这是生命的关键组成部分。

由柏林自由大学领导的研究小组利用美国宇航局卡西尼号太空任务的数据，检测了土星卫星土卫二冰覆盖的全球海洋中喷射出的颗粒中含有磷酸盐的证据。

磷以磷酸盐的形式存在，对地球上的所有生命都至关重要。它形成DNA的主干，是细胞膜和骨骼的一部分。这项发表在《自然》杂志上的新研究是第一个报告地外海洋世界中存在磷的直接证据的研究。

研究小组发现土卫二海洋中的磷酸盐含量至少比地球海洋高100倍，甚至可能高一千倍。

“通过确定土卫二海洋中如此高的磷酸盐浓度，我们现在已经满足了通常被认为是确定天体是否适合居住的最严格要求之一，”第三作者、威斯康星大学地球和太空博士后研究员法比安·克伦纳(FabianKlenner)说。科学。

在柏林自由大学期间，克伦纳进行的实验揭示了土卫二海洋中存在高浓度的磷酸盐。

过去25年行星科学中最深刻的发现之一是，在我们的太阳系中，表面冰层下面有海洋的世界很常见。这些被冰覆盖的天体包括木星和土星的冰卫星——包括木卫三、土卫六和土卫二——以及更遥远的天体，如冥王星。

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美国宇航局的卡西尼号任务从2004年到2017年探索了土星、土星环和卫星。它首先发现了土卫二上有一个被冰覆盖的水海洋，并分析了从土卫二南极区域的裂缝中喷出的物质。

飞船配备了宇宙尘埃分析仪。它分析了土卫二发出的单个冰粒，并将这些测量结果发送回地球。为了确定颗粒的化学成分，克伦纳在柏林使用了专门的装置，模拟冰粒撞击仪器产生的数据。

他尝试了不同的化学成分和浓度的样本，试图匹配航天器观测中的未知特征。

“我准备了不同的磷酸盐溶液，并进行了测量，我们击中了靶心。这与太空数据完美匹配，”克伦纳说。“这是在地外海洋世界首次发现磷。”

像地球一样具有表面海洋的行星必须位于距其主恒星很窄的距离范围内(即所谓的“宜居带”)，以维持水既不蒸发也不结冰的温度。

然而，像土卫二这样具有内部海洋的世界可能出现在更广泛的距离范围内，从而大大增加了银河系中可能存在的宜居世界的数量。

在之前的研究中，柏林自由大学的研究小组确定土卫二拥有一个“苏打海洋”，富含溶解的碳酸盐，还含有多种活性物质，有时甚至是复杂的含碳化合物。研究小组还发现了海底热液环境的迹象。这项新研究现在显示了溶解磷酸盐的明显特征。

“以前的地球化学模型在土卫二海洋是否含有大量磷酸盐的问题上存在分歧，”柏林自由大学的主要作者弗兰克·波斯特伯格说。

“这些测量结果毫无疑问表明海水中存在大量这种必需物质。”