外星首見 土衛二發現生命關鍵磷元素

土衛二南極的冰殼顯示出巨大的裂縫,使地下海洋中的水以間歇泉的形式噴射到太空中,形成一團冰顆粒。(摘自NASA官網)

此爲土衛二的高分辨率組合圖,顯示了南極的長裂縫。(摘自NASA官網)

全球知名科學期刊「自然」14日報導,科學家發現在土星衛星「土衛二」(Enceladus)冰冷表面的地下海洋中,存在着組成生命的關鍵元素「磷」,且濃度至少是地球海洋的100倍。「土衛二」的地下海洋是現在已知、能滿足最嚴格生命要求的外星海洋。

組成生物的6種必要化學元素爲碳、氫、氧、氮、磷、硫。磷是生物生長過程中所需含量最少,但卻必不可少的元素,存在於哺乳動物的骨骼、細胞膜和海洋浮游生物,也是地球上所有生物載能分子的基本組成部分。

德國領導的國際科學家團隊分析了美國太空總署(NASA)太空探測器「卡西尼號」(Cassini)蒐集的數據,纔有了這項發現。卡西尼號是人類第一艘進入土星此一巨大氣體行星軌道的探測器;土衛二地下海洋的水,會間歇從南極冰殼的裂縫中噴出天際,形成羽流。併爲土星外圍的E環(土星有多層星環,E環較外層)提供冰粒子。在2004年至2017年任務期間,卡西尼號多次飛過羽流和E環蒐集數據。

研究主筆、柏林自由大學行星科學家波斯柏格(Frank Postberg)說:「這是首度在地球以外的海洋中發現磷這一基本元素。」對土衛二冰粒的分析顯示,土衛二地下海洋鹼度適宜,有利微生物生存,是太陽系中除地球以外宜居潛力最高的星球。

研究共同執筆人在歐洲和日本實驗室建立的模型顯示,土衛二冰下海洋的磷濃度,至少是地球海洋的100倍。共同研究員、德州聖安東尼奧西南研究院的行星科學家格萊恩(Christopher Glein)說:「足夠豐富的磷足以支持土衛二海洋存在生命。這對天體生物學來說是個驚人發現。」

但格萊恩也強調,無論是過去還是現在,科學家都沒有在地球以外的任何地方發現有生命存在。土衛二的外星環境可能還不足以承載生命,其海洋是否有生命起源,仍是一個懸而未決的問題。