揭秘太阳系外星生命之谜:土卫二成为生命六大基本元素的聚集地

我们对其他生命形式知之甚少 , 但对碳基生命却了如指掌,因为地球上所有的生命都属于这一类 。万物皆由原子和分子构成,而碳基生命的诞生则依赖于六种基本元素:碳、氢、氮、氧、硫和磷 。所有构成生命的有机高分子都包含这六种基本元素 。因此,在其他星球上诞生碳基生命的首要条件之一就是必须拥有这六种基本元素 。
在太阳系的八大行星中,除了地球以外 , 火星是最有可能存在生命的星球 。此外,一些行星的卫星也可能存在生命,例如土卫二和土卫六 。卡西尼号土星探测器对这些卫星进行了详细探索 , 其中惠更斯号探测器更是在土卫六表面成功着陆 。卡西尼号探测器由美国宇航局、欧洲航天局和意大利航天局共同研制和运营,它于1997年发射,并在2017年因燃料即将耗尽而受控坠毁于土星大气层,以避免微生物污染土星可能存在生命的卫星 。
土卫二虽然被冰雪覆盖,但探测器的遥感数据显示,其冰层下方存在一个巨大的液态海洋 。这个内部海洋中的液态水在潮汐力的作用下,会以间歇泉的形式喷射到太空中,形成羽流,其扩散范围大约是月球直径的20倍 。卡西尼号土星探测器在掠过土卫二时 , 曾对间歇泉喷射到太空中的粒子进行了采样和分析 。根据卡西尼号传回的数据,科学家已经确认土卫二上拥有除磷以外的其他五种基本元素 。
【揭秘太阳系外星生命之谜:土卫二成为生命六大基本元素的聚集地】最近发表在《自然》杂志上的新研究表明,科学家们已经确认土卫二上还含有丰富的磷元素 。研究人员通过新的数据模型分析了卡西尼号探测器传回来的土卫二数据,得到了这一结果 。这种磷元素以磷酸盐的形式分布在土卫二冰层下方的液态海洋中 。据估计,土卫二海水中的磷酸盐浓度比地球海洋高100至1000倍 , 这样的高浓度非常适合微生物生存 。
事实上,早在2022年 , 中国科学技术大学的郝记华教授与美国学者Christopher Glein等人合作,通过构建理论模型模拟土卫二海水化学 , 首次揭示了土卫二海水中可能含有丰富的磷元素 。他们将这一研究成果发表在了美国《国家科学院院刊》上 。这次的新发现正式确认了这一推论 。
发布这项研究的主要作者、德国行星科学家弗兰克·波斯特贝格表示,土卫二已经成为除地球外,唯一一个集齐生命六大基本元素的地外海洋星球 。这对天体生物学来说是一个惊人的发现,也意味着土卫二现在是太阳系中最有可能存在外星生命的星球 。
尽管土卫二离太阳很远 , 无法获得充足的阳光 , 但其冰层下方的海洋中可能存在热液喷口 。热液喷口周围的环境足以提供能量支持生命存在 。实际上 , 这些热液喷口在地球深海中非常丰富,而且科学家已经在地球深海的热液喷口附近发现了一些奇特的微生物 。也许在土卫二冰层下方的海洋中真的存在微生物!