Descargitas

来自中国的最新突发新闻。

科学家在土卫二上检测到磷:ScienceAlert

科学家在土卫二上检测到磷:ScienceAlert

首次在异国情调的环境中发现了磷酸盐。 这一发现是在土星的卫星土卫二上发现的,并提高了在这颗冰冻的小卫星上存在生命的可能性。

由德国柏林自由大学的行星科学家弗兰克·波斯特伯格领导的一个国际小组已经确定了从土星的卫星土卫二——液态水质量比例最大的太阳系天体——散发出的蒸汽中的含磷化合物。 发现的数量表明,那里的丰度可能比地球上的丰度高 100 倍。

这意味着我们有新的证据来了解太阳系及以外的海洋世界。 由于磷是基于水和有机化学被认为对生命至关重要的六种元素之一,它的发现极大地提高了土卫二生命的前景。

“磷是行星居住的基本元素,但到目前为止,尚未在地球以外的海洋中检测到磷。以前的地球化学模型表明,土卫二和其他冰冷海洋世界附近可能缺乏磷酸盐,” 研究人员在他们的论文中写道.

“在这项工作中,我们提供了一组 E 环冰粒的 CDA 质谱,显示磷酸钠的存在。然后我们进行相应的实验室实验,以定量证明土卫二的海洋富含溶解的磷酸盐。”

图表显示了太阳系中水的丰度。 (PHR @ UCR 阿雷西博/NASA)

土卫二的大小只有地球月球的七分之一,乍一看可能并不大,但在其寒冷的外表面下却发生着很多事情。 当土星探测器卡西尼号首次探测到土卫二喷出的温泉时,它揭示了全球海洋的存在,由于云层不断推动产生的热量,海洋保留了液体。 月亮与土星的引力相互作用。

土星,以及土卫二,都远离太阳孕育生命的温暖,地球上绝大多数食物网都依赖于太阳。 但在地球上,在阳光几乎无法穿透的深海非常黑暗和寒冷的区域,依赖化学的食物网在海底的热孔周围茁壮成长。

土卫二也可能是这种情况,但至少我们不能跳上去在它下面派潜艇 20公里 (12 英里)冰壳偷看一点。

幸运的是,土卫二是一个乱七八糟的怪物。 这些加热器是一个活跃且连续的功能; 事实上,它们创造并维持了土星的外 E 环,这是一个朦胧的物质环,主要由水冰的微小颗粒组成,土卫二正舒适地躲藏在那里。

卡西尼号在 2017 年底在土星云层中戏剧性地最终死亡之前,对该环进行了采样,从冰中收集了微光。

土卫二嵌在土星的 E 环中,如卡西尼号在 2006 年拍摄的那样。NASA/JPL/空间科学研究所)

在这种光的复杂性中,可以辨别有关化学的细节。 元素和化合物吸收某些波长并在其他波长处重新发射它们; 通过将光分成彩虹并寻找明亮和暗淡的部分,科学家们可以识别出存在哪些化学物质,就像化学指纹一样。

Postberg 和他的同事们做到了这一点,从卡西尼号的宇宙尘埃分析仪中获取数据并对 345 个粒子进行了全面分析。 在其中九个粒子中,他们发现了磷酸钠独有的光谱特征——一种钠和磷的化合物。

接下来,他们进行了一项实验以尝试复制光谱,向一束溶解了正磷酸钠和磷酸二氢盐的水发射激光。 他们能够重现他们在 E 环的冰粒中发现的化学特征。重现光谱所需的这些元素的丰度表明土卫二附近的钠丰度很高。

土卫二表面的间歇泉,卡西尼号于 2010 年拍摄。(NASA/JPL-Caltech/空间科学研究所)

“CDA 对含有高浓度磷酸盐的冰粒的检测表明,在土卫二海洋的上部(即羽流源区域)很容易获得磷,” 写研究人员. “即使有保守的余量,我们的估计也表明浓度至少为数百微摩尔,是地球海洋中平均磷酸盐丰度的几倍。”

那么磷是从哪里来的呢? 土卫二位于其肮脏的液态海洋之下 它被认为有一个核心组成 来自一种叫做软骨肉瘤的岩石。 该团队朝这个方向进行了实验,发现磷是碱性和富含碳酸盐的海水与这块岩石发生反应的必然产物。

因此,土卫二上不仅可能富含磷,而且还有一个似是而非的来源。

六种感兴趣的元素中的其他五种——碳、氢、氮、氧和硫——已经在土卫二的排放物中被识别出来,尽管硫的检测是暂时的。

仍然像 波斯特伯格说欧洲行星科学大会 去年,“土卫二现在满足了通常被认为是最严格的宜居性要求之一。”

那我们可以去那里吗? Pleeeeeaaaase?

该团队的研究发表在 自然.

READ  八只眼睛:利用神经图谱揭示章鱼的视觉