近日，中國科學技術大學地球和空間科學學院研究員郝記華與美國西南研究院研究員Christopher Glein等學者合作，構建理論模型模擬土衛(wèi)二海水化學，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。相關研究成果發(fā)表于美國《國家科學院院刊》。

“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《中國科學報》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物質，但對于生命六大基本構成元素之一的磷仍然沒有相關報道。

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，磷的匱乏被認為是限制生命起源和現(xiàn)代生物規(guī)模的關鍵。

那么，土衛(wèi)二海水中是否含有磷元素?磷元素含量會不會是限制其生命宜居性的關鍵?針對這些重要科學問題，郝記華與合作者通過搜集美國宇航局卡西尼號探測器公開發(fā)表的數(shù)據(jù)，設置土衛(wèi)二冰下海洋化學環(huán)境的邊界條件，構建水與巖化學反應模型，理論模擬了土衛(wèi)二海水化學。

“我們的研究發(fā)表后，美國宇航局卡西尼-惠更斯號探測器成像組組長第一時間進行轉載，并強調了對研究土衛(wèi)二宜居性的重要意義。”郝記華說，理論預測結果很快得到了卡西尼號探測器數(shù)據(jù)的證實。

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

關鍵詞： 科學家證明土衛(wèi)二海洋集齊生命六大基本要素 彌補土衛(wèi)二海水宜居性研究空白 美國宇航局卡西尼-惠更斯號探測器 土衛(wèi)二冰下海洋化學環(huán)境