磷、鉬、鈷等“生物要素”有助于尋找生命可能性

說到尋找外星生命，科學家腦海首先浮現出的主要是水。但據美國太空網日前報道，來自美國哈佛大學等機構的研究人員在一份最新研究報告中提出，尋找磷、鉬、鈷這樣的“生物要素”也有助于判斷某個天體是否有生命存在的可能性。

水是科學家眼中的“香餑餑”

在地球上，從地表以上的云層到地殼深處，幾乎有水的地方就有生命。而且，“逐水而居”是從古至今人類爭取生存與發展空間一直遵循的基本規則。正因如此，科學家在地球以外的世界尋找生命時，通常會聚焦“宜居”世界——這些地方的溫度有助于星球表面保存液態水。

例如，金星現在是地球有毒的“兄弟”，這兩顆星球的大小和密度相仿，但金星表面溫度（約465℃—485℃）高到足以讓鉛融化。不過，美國《地球物理通訊》2016年8月刊發的一項研究指出，就在7.15億年前，金星表面可能還是宜居的。

研究人員解釋說，幾十億年以前，太陽的光照比現在略弱，或許金星表面相對較涼爽，液態水可以匯聚成適宜生命存活的大海。后來，即使來自太陽的熱量增加，金星的氣溫可能也只比之前僅提高了4℃，這種微小的升溫可能使金星上的海洋存續數億年，成為可以孕育生命的“溫床”。

科學家甚至推測，如果金星上曾經有過生命，它們仍有可能在其云層中生存至今。

磷對地球生命進化起了推動作用

最新研究報告資深作者、哈佛大學天文學系主任阿維·洛布指出：“盡管如此，我們知道生命還需要其他組成要素。”例如，在地球上，決定海洋中生物數量的關鍵要素可能包括氮和磷。氮對于制造蛋白質來說不可或缺；氮和磷都是脫氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的關鍵成分。最近一些研究結果表明，在大約6.35億年—8億年前，海洋中磷含量的增加對地球上動物的進化起到了推波助瀾的作用。

為了觀察這些生物要素在外星生命的進化過程中可能扮演了什么角色，研究人員將重點放在了一些“外冷內熱”的天體——冰凍的表面之下擁有液態海洋的天體（如木衛二和土衛二）上。他們主要研究在這些天體內，這些生物要素是否容易獲得。

洛布說：“人們懷疑，在木衛二和土衛二冰層下的液態水中可能存在生命，美國國家航空航天局（NASA）和歐洲空間局都制訂了拜訪它們的太空飛行計劃，比如NASA的‘歐羅巴快帆’任務、計劃多次飛掠木星的‘木星冰月’，都是為了探測木星衛星上是否有生命所需的化學成分。”

研究表明，木衛二的表面不斷“沐浴”在木星的輻射中，生成了被稱為氧化劑的分子，而且，隨著木衛二的冰面發生劇烈攪動，這些氧化劑會進入木衛二的隱蔽海域，在那里與硫化物發生反應，讓海水變得高度酸化。如此一來，木衛二擁有的磷可能足以支持生命存在，盡管高度酸性的海洋或許會扼殺生命存活的可能。

鉬、錳、鈷等成外星生命搜尋“新寵”

科學家還表示，鉬、錳和鈷等微量元素可能也是生物要素。最新研究報告第一作者、哈佛大學天體物理學家馬納斯維·林加姆說：“鉬在多種酶中發揮著至關重要的作用，尤其是在固氮（瓦解讓氮原子成對的強大化學鍵，并將得到的單個氮原子‘固定’入重要的化學分子內）方面。”

此外他還指出，鉬“影響著許多生物體的蛋白質合成、新陳代謝與生長；錳在通過葉綠體的光合作用生成氧氣方面發揮著重要作用；而鈷在新陳代謝方面發揮多種生物學作用——最突出的一點是，它是維生素B12的組成部分。”

紐約羅徹斯特大學天體物理學家亞當·弗蘭克并沒有參與最新研究，但他表示：“宜居區域的概念可追溯到上世紀50年代。但此后，我們發現了很多新東西，例如地下海洋的存在。因此，在研究宜居性時，我們需要轉變想法，不能緊盯著水不放，水當然非常重要，但我們也要擴展思維，除了水，特定元素和化學物質都是生命所必需的。”

那么，如何從很遠的地方看出太陽系以外的外星世界是否有可能存在生物要素呢？方法之一是關注它們的恒星，恒星可能會揭示其行星和衛星的組成成分。林加姆說，恒星中某個元素的存在會在其星光中生成一種獨特的可見光譜帶，“從而讓我們了解與圍繞這些恒星運行的所有行星的宜居性有關的信息”。

康奈爾大學行星學家喬納森·魯尼納說：“（林加姆）等人的新研究是基于簡單假設的計算，我們必須時刻銘記，行星和衛星比我們預期的要復雜，這也是我們多年行星探索實踐得到的教訓之一。不過，盡管新研究并不具有決定性，但對未來的觀測和探索任務仍有借鑒意義。”

   研究人員也提醒人們，目前的搜尋工作僅僅考慮了我們已知的生命，“我們并不知道的生命可能遵循與地球上的生命不同的化學路徑，發現我們不知道的生命可能更令人興奮。”