美国宇航局卡西尼号数据揭示土卫二海洋中

　　土卫二恩克拉多斯南极的冰壳呈现出巨大的裂缝，使得来自地下海洋的水以间歇泉的形式喷向太空，形成一股冰颗粒。美国宇航局的卡西尼号飞船在2009年拍摄了这张照片，对这些颗粒进行了采样，以揭示海洋中包含的化学物质。鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/空间科学研究所

　　据美国宇航局：磷是许多生物过程的关键化学元素，已经在这颗小卫星发出的冰冷颗粒中发现，并且可能在其地下海洋中也很丰富。

　　利用美国宇航局卡西尼任务收集的数据，一个国际科学家小组发现了磷——生命的一种基本化学元素——锁在从土卫二喷射到太空的富含盐的冰粒中。

　　众所周知，这颗小卫星拥有地下海洋，海洋中的水从土卫二冰壳的裂缝中喷发出来，成为其南极的间歇泉，形成羽流。然后，羽状物向土星的E环(较亮的主环之外的一个暗环)输送冰粒。

　　在2004年至2017年在这个气体巨人执行任务期间，卡西尼多次飞过羽状物和E环。科学家发现，土卫二的冰粒含有丰富的矿物质和有机化合物，包括氨基酸成分，这些都与我们所知的生命有关。

　　在2005年的一次飞越中，美国宇航局的卡西尼号飞船拍摄了土卫二的高分辨率图像，这些图像被组合成这幅马赛克图，显示了月球南极的长裂缝，这些裂缝使次表层海洋的水逃逸到太空中。鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/空间科学研究所

　　磷是生物过程中最不丰富的必需元素，直到现在才被发现。这种元素是DNA的组成部分，DNA形成染色体并携带遗传信息，存在于哺乳动物的骨骼、细胞膜和海洋浮游生物中。磷也是地球上所有生命中携带能量分子的基本组成部分。没有它，生命就不可能存在。

　　“我们之前发现土卫二的海洋富含各种有机化合物，”德国柏林自由大学的行星科学家弗兰克·波斯特伯格说，他领导了这项新的研究，这项研究于6月14日星期三发表在《自然》杂志上但是现在，这个新的结果揭示了这个小卫星的羽状物喷射到太空中的冰粒中大量磷盐的清晰化学特征。这是首次在地球以外的海洋中发现这种重要元素。"

　　之前对土卫二冰粒的分析揭示了钠、钾、氯和含碳酸盐化合物的浓度，计算机模拟表明地下海洋具有中等碱度——所有这些因素都有利于居住条件。

　　在这张卡西尼号2006年的观测图中，土星的E环被注入了来自土卫二羽流的冰粒子，产生了被太阳从背后照亮的纤细的明亮物质。月亮的阴影半球可以被看作是光环内的一个黑点。鸣谢:美国宇航局/JPL加州理工学院/空间科学研究所

　　土卫二和更远的地方

　　对于这项最新的研究，作者通过美国宇航局的行星数据系统访问数据，这是一个从该机构的行星任务中返回的数字数据产品的长期档案。该档案由行星科学家积极管理，以帮助确保其对全球行星科学界的有用性和可用性。

　　当卡西尼号的宇宙尘埃分析仪从土星E环的恩克拉多斯采集冰粒样本时，作者们集中研究了它收集的数据。当卡西尼号飞过E环时，比它只穿过羽流时分析了更多的冰颗粒，所以科学家们能够在那里检查更多的成分信号。通过这样做，他们发现一些颗粒中含有高浓度的磷酸钠——化学结合的钠、氧、氢和磷分子。

　　欧洲和日本的共同作者随后进行了实验室实验，证明土卫二的海洋中含有磷，磷以不同的水溶性磷酸盐形式存在，其浓度至少是地球海洋的100倍。该团队进一步的地球化学建模表明，在太阳系外围的其他冰冷海洋世界中，也可能存在丰富的磷酸盐，特别是那些由含有二氧化碳的原始冰形成的海洋世界，液态水很容易进入岩石。

　　“高磷酸盐浓度是土卫二海底富含碳酸盐的液态水和岩石矿物相互作用的结果，也可能发生在其他一些海洋世界，”合作研究员克里斯托弗·格林说，他是德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所的行星科学家和地球化学家这种关键成分可能足够丰富，有可能支持土卫二海洋中的生命；这对天体生物学来说是一个惊人的发现。"

　　尽管科学小组对土卫二拥有生命的组成部分感到兴奋，但格林强调，在月球上——或地球以外的太阳系任何地方——都没有发现生命:“拥有这些成分是必要的，但它们可能不足以让外星环境拥有生命。生命是否可能起源于恩克拉多斯的海洋仍然是一个悬而未决的问题。"

　　卡西尼号的任务于2017年结束，飞船在土星的大气层中燃烧，但它收集的数据宝藏将在未来几十年继续成为丰富的资源。当它被发射时，卡西尼号的任务是探索土星，它的环和卫星。旗舰任务的仪器阵列最终取得了一些发现，这些发现继续对行星科学产生深远的影响。

　　“土卫二地下海洋中磷的最新发现为整个太阳系中其他冰冷海洋世界的可居住性潜力奠定了基础，”卡西尼号在南加州美国宇航局喷气推进实验室的项目科学家琳达·斯皮克说，她没有参与这项研究既然我们已经知道了如此多的生命要素，问题就变成了:在地球之外，也许在我们的太阳系里，有生命吗？我觉得卡西尼留下的不朽遗产将激励未来的任务，最终可能会回答这个问题。"

　　关于任务的更多信息

　　卡西尼-惠更斯任务是美国国家航空航天局、欧洲航天局和意大利航天局的合作项目。JPL是加州帕萨迪纳市加州理工学院的一个分部，他为华盛顿的NASA科学任务理事会管理这项任务。JPL设计、开发并组装了卡西尼号轨道飞行器。

　　伊恩·奥尼尔/格雷琴·麦卡特尼加州帕萨迪纳喷气推进实验室。

　　凯伦·福克斯/阿拉娜·约翰逊华盛顿美国宇航局总部