近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院研究員郝記華與美國(guó)西南研究院研究員Christopher Glein等學(xué)者合作，構(gòu)建理論模型模擬土衛(wèi)二海水化學(xué)，首次揭示了在土衛(wèi)二海水中可能含有豐富的磷元素，供給可能存在的地外生命。相關(guān)研究成果發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。

“我們可以比較自信地說，土衛(wèi)二已成為除地球外，唯一一個(gè)集齊生命六大基本要素的地外海洋星體。并且它海水中的磷含量相當(dāng)于地球海水中磷含量的1萬倍，更適合微生物的生存。”郝記華向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹。

土衛(wèi)二是土星的第六大衛(wèi)星，體積較小，其表面被厚厚的冰層所覆蓋。在此前研究中，科學(xué)家已經(jīng)在土衛(wèi)二海水中發(fā)現(xiàn)了豐富的碳、氫、氧、氮和少量的硫，以及多種多樣的有機(jī)物質(zhì)，但對(duì)于生命六大基本構(gòu)成元素之一的磷仍然沒有相關(guān)報(bào)道。

郝記華介紹，“磷組成了所有生命的‘能量貨幣’，是創(chuàng)造DNA和RNA、生物膜、人和動(dòng)物的骨骼與牙齒必不可少的材料。但是，它在地球水體中含量很低。”因此，磷的匱乏被認(rèn)為是限制生命起源和現(xiàn)代生物規(guī)模的關(guān)鍵。

那么，土衛(wèi)二海水中是否含有磷元素?磷元素含量會(huì)不會(huì)是限制其生命宜居性的關(guān)鍵?針對(duì)這些重要科學(xué)問題，郝記華與合作者通過搜集美國(guó)宇航局卡西尼號(hào)探測(cè)器公開發(fā)表的數(shù)據(jù)，設(shè)置土衛(wèi)二冰下海洋化學(xué)環(huán)境的邊界條件，構(gòu)建水與巖化學(xué)反應(yīng)模型，理論模擬了土衛(wèi)二海水化學(xué)。

“我們的研究發(fā)表后，美國(guó)宇航局卡西尼-惠更斯號(hào)探測(cè)器成像組組長(zhǎng)第一時(shí)間進(jìn)行轉(zhuǎn)載，并強(qiáng)調(diào)了對(duì)研究土衛(wèi)二宜居性的重要意義。”郝記華說，理論預(yù)測(cè)結(jié)果很快得到了卡西尼號(hào)探測(cè)器數(shù)據(jù)的證實(shí)。

總的來說，此次研究成果彌補(bǔ)了土衛(wèi)二海水宜居性研究的空白，為未來發(fā)射冰衛(wèi)星載荷、探測(cè)土衛(wèi)二海洋中可能的生命信號(hào)提供了科學(xué)參考。此外，構(gòu)建的土衛(wèi)二水與巖化學(xué)反應(yīng)模型未來也可以應(yīng)用于研究其他營(yíng)養(yǎng)元素以及冰衛(wèi)星海洋。(見習(xí)記者王敏)

關(guān)鍵詞： 科學(xué)家證明土衛(wèi)二海洋集齊生命六大基本要素 彌補(bǔ)土衛(wèi)二海水宜居性研究空白 美國(guó)宇航局卡西尼-惠更斯號(hào)探測(cè)器 土衛(wèi)二冰下海洋化學(xué)環(huán)境