液态水非外星生命的唯一标志，微量元素也是征兆

▲土星的土卫二在红外线、绿光和紫外线中的外貌。

众所周知，从高空云层到地壳最深处，地球上任何有水的地方，都有生命存在。因而，科学家们对地球以外生命的探索，通常集中在判定这些“宜居的”星球上是否具有能让其表面存在液态水的适宜温度。然而，据美国“Inside Science”网站日前报道，美国哈佛大学的研究人员提出，在寻找外星生命时除了看哪里有液态水以外，对于诸如磷和钼等其它生物所必需的微量元素的探测，也可以帮助判断一个外星世界是否有生命存在的可能。

这项研究的资深作者、哈佛大学天文学系主任阿维·勒布（Avi Loeb）介绍道：“正如我们所知，生命的存在当然还需要其它的成分。”例如，在地球上，决定海洋中生物数量的关键元素还可能包括氮和磷——生物体制造蛋白质需要氮，而氮和磷都是DNA和RNA的关键成分。研究人员指出，最近的几项研究表明，大约6.35亿至8亿年前地球海洋中可供生物利用的磷的增加，可能是推动当时地球上动物进化过程的因素之一。

为了解这些生物所需的基本元素在外星生命进化中可能扮演的角色，研究人员着眼于在外星冰冻表面下的液态海洋中探查，是否有这些元素可供利用以及它们被利用的难易度，比如木星的木卫二（Europa）和土星的土卫二（Enceladus）。勒布指出：“人们怀疑木卫二和土卫二的冰层下面可能存在生命，美国航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）都有对它们进行探测的计划，如针对木卫二的“欧巴罗快帆一号”（Europa Clipper 1）探测计划等。

在地球上，一方面，海洋中磷的主要来源是轻度的酸性雨水对所谓的长英质岩石的风化作用，另一方面，水热对流运动又把磷从地球海洋中蒸发掉。 研究人员透露，先前的研究表明，土卫二和木卫二上也存在水热对流运动——来自木星的辐射不断地照射着木卫二的表面，产生一种被称为氧化剂的分子，而当其表面冰层不断搅动时，这些氧化剂能够渗透到底下的海洋中，然后它们便可以与其中的硫化物发生反应，从而让海水变为强酸性。因此，虽然木卫二可能拥有足够多的磷来维持生命，但是其强酸性的海洋可能会降低生命存在的几率。

与之相反的是，先前的研究表明土卫二的地下海洋可能是强碱性的。在最新的研究中，研究报告的主要作者、哈佛的天体物理学家马那斯维·林加姆（Manasvi Lingami）说，经科学家们计算推测，如果一个星球的海洋是中性或碱性的，并且具有水热对流运动，那么“地下海洋世界中的磷则可能在几百万年间被全部蒸发掉，而这一时间长度与太阳系的年龄相比，只是九牛之一毛。科学家们还指出，如钼、锰和钴等微量金属也可能被证明是生物存在所必需的元素。他解释道：“钼在几种酶中起着至关重要的作用，而其中最显著的作用是固定氮——对将大气中氮原子成对地固定在一起的强大化学键进行分解，并将产生的单个氮原子“固定”成（对于生物非常重要）有机分子。此外，钼还会影响许多生物组织的蛋白质合成、新陈代谢和发育生长。而锰在叶绿体内通过光合作用产生氧气的过程中起着重要作用；钴在新陈代谢方面有多种生物功能，而其中最重要的是，它构成了维生素B-12的一个组成部分。”

美国康奈尔大学的行星科学家乔纳森·卢乃宁（Jonathan Lunine）没有参与该项研究，他提醒道：“这些都是基于简单假设的计算结果，我们必须永远记住的是，行星及其卫星要比我们预想的更为复杂——这是人类进行行星探索发现的教训之一。所以，我们不应该把这些结果看作是确定的结果，而应该把它们看作是对未来太空任务所应该进行的观测任务的一种指引和方向。”

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编译：朱明逸 审稿：三水  编辑：张梦

来源：https://www.livescience.com/62901-signs-of-alien-life.html