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卡西尼號在2017年4月至9月的最后一次軌道飛行中飛過土衛二羽狀物的快照?？茖W家在穿過土星衛星恩克拉多斯的星土冰殼噴出的水羽中發現了磷的痕跡。(圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院/空間科學研究所)
（神秘的衛恩地球uux.cn）據美國太空網（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——第一次在我們太陽系的一顆微小的海洋衛星中被發現。
科學家們梳理了美國宇航局卡西尼號飛船近15年前發回的克拉數據，稱他們在水間歇泉中發現了豐富的冰冷磷，這些水間歇泉經常從土星的洋中擁有有素小衛星恩克拉多斯噴入太空，恩克拉多斯是生命生命太陽系中最有可能存在生命的地方之一。
土衛二是土星一顆被冰覆蓋的衛星，在冰殼下隱藏著巨大的衛多斯的海的所但那液態水海洋?？茖W家此前已經在月球海洋中發現了其他生命的星土關鍵組成部分，包括碳、衛恩氫、克拉氮、冰冷硫和氧。洋中擁有有素然而，磷，它與糖一起形成DNA分子的骨架，也有助于修復和維護細胞膜，迄今為止尚未被檢測到。
有趣的新發現估計，土衛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)發表的一篇論文中宣布的這一發現表明，這顆冰冷的衛星已經是尋找外星生命的最熱門候選之一，現在滿足了“最嚴格的可居住性要求”
“我們沒有發現生命，甚至沒有發現生命創造的東西，”德國柏林自由大學行星科學教授弗蘭克·波斯特伯格告訴Space.com。“我們剛剛發現了一些跡象，表明那里可以很好地形成生命。這只是一個可居住性指標，一個非常好且重要的指標，”他補充道。
在過去的五年里，波斯特伯格和他的同事們一直在研究卡西尼號在2008年收集的數據，當時飛船飛過并“品嘗”了土衛二噴向太空的水間歇泉。當氣態巨行星土星擠壓月球，加熱其巖石內部時，這些強大的水流很可能被觸發。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，這足以在幾個小時內填滿一個奧林匹克規格的游泳池。雖然大部分羽狀物質以雪的形式降落在月球表面，但其中一些也為土星的E環提供了養分，這是一個由微小冰粒組成的稀薄光環。正是這些粒子在卡西尼號飛越時撞擊了它的儀器。

卡西尼任務拍攝的土星衛星恩克拉多斯的一系列圖像。(圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院/空間科學研究所)
雖然之前基于計算機模型的研究得出結論，土衛二上可能有磷，但這是第一次在土衛二間歇泉的物質中直接發現這一關鍵成分。
“唯一不那么直接的是，磷酸鹽是在土星的E環中發現的，而不是在羽狀物本身中，”德克薩斯西南研究所的行星科學家和地球化學家克里斯托弗·格林告訴Space.com，他是新研究的作者之一?！暗?，我們知道恩克拉多斯的羽狀物供給了E環。這沒什么神秘的，”他補充道。
在瀏覽卡西尼號飛船采樣的300多個冰粒的測量結果和實驗室為驗證目的復制的數據時，這項新研究背后的團隊發現了9個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的唯一磷形式。
“當我第一次意識到這些光譜很可能顯示磷酸鹽時，這是一個令人興奮的時刻，”波斯特伯格說，并補充說他的團隊在分析數據時是不可知論者?！拔页姓J磷酸鹽可能是我們能找到的最好的東西，但我們從未專門尋找過它。”
科學家們在土衛二是否存在磷的問題上意見不一。2018年的一項研究模擬了月球上的磷濃度，得出的結論是，這一關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“推翻了我過去模型的發現，”領導2018年研究但不屬于新研究的Manasvi Lingam告訴Space.com。“在科學中，舊理論被新理論和改進的數據取代是很常見的——事實上，這就是該領域的發展。”
最新研究的發現與包括格林在內的科學家團隊在2022年的發現一致。利用最新的地球化學模型，研究小組估計，正磷酸鹽實際上將以比之前預測的更快的速度溶解在土衛二的水中，導致海洋中的磷含量比地球海洋高1000倍。
這項新研究還得出結論，正磷酸鹽在土衛二的海洋中“容易獲得”，其豐度的最佳估計是地球海洋的1000多倍。在地球上，陸地在侵蝕和風化過程中，巖石會釋放出磷，而土衛二則沒有。相反，科學家認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。
“如果土衛二的巖石中含有磷酸鹽，沒有人會感到驚訝?！板缧巧嫌辛姿猁}……這沒什么大不了的，”波斯特伯格說?！爸匾氖牵芙庠诤Ｑ笾?，因此(它)很容易用于潛在的生命形成?！?br>
美國宇航局的卡西尼號飛船拍攝的土星衛星恩克拉多斯的圖像。(圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院)
這一發現的意義超出了太陽系中的恩克拉多斯角。磷在自然水中非常罕見，因為它容易與鈣等帶正電荷的原子反應，形成磷酸鈣，從而鎖住磷，使其無法用于生命形式。但是土衛二能夠容納如此大量的溶解磷，因為它有科學家所說的蘇打海洋。
蘇打?；蛱K打湖富含碳酸鹽——含有二氧化碳的礦物質，容易在水中形成。碳酸鹽與鈣等其他元素結合，留下磷供潛在生命使用。這個過程在地球上也可以看到。加利福尼亞州的莫諾湖、內華達州的兩個蘇打湖和俄勒岡州的硼砂湖只是蘇打湖的幾個例子，豐富的生態系統能夠在這里生存。在世界其他地方，非洲、亞洲和歐洲都有類似的蘇打湖。
根據這項新研究，在太陽系中，擁有冰凍線以外海洋的天體不可避免地會有蘇打海洋。冰凍線是小行星帶和木星軌道之間的任意點，超過冰凍線，碳和冰開始凝結成固體冰。
波斯特伯格和他的團隊在卡西尼號采樣的冰粒中發現了大量的碳酸鹽，這表明像恩克拉多斯這樣的海洋世界——就像最近發現埋藏海洋的天王星的四顆最大的衛星一樣——應該都是“這些蘇打海洋，應該很容易從巖石中溶解磷酸鹽，”波斯特伯格說。
太陽系所有行星及其衛星形成的行星建筑塊富含碳酸鹽，因此外太陽系中任何有海洋與其巖石接觸的天體都可能擁有一個含有大量磷酸鹽的蘇打湖。
“這些碳酸鹽..這是外太陽系的普遍現象，”波斯特伯格說。"這不僅適用于恩克拉多斯，也適用于外太陽系的所有海洋世界."
因此，盡管土衛二海洋中磷的確切含量仍是一個估計值——研究人員表示，鑒于我們尚未了解月球功能的所有情況，當地濃度仍可能更高或更低——但關于磷本身(生命的關鍵成分)是否存在于月球上的爭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——但我們不知道它是否有人居住，”波斯特伯格說。
研究人員對土衛二的海水在從海洋穿過冰殼進入太空時發生了什么(如果有的話)知之甚少。Glein說，澄清這一運輸過程如何工作將使我們更好地了解如何通過航天器測量來評估月球的可居住性。
“我想我們準備好迎接挑戰了！”他說。
這項新研究發表在周三(6月14日)出版的《自然》雜志上的一篇論文中。