水是很重要，但寻找外星生命并不一定全靠水

从高云到地壳最深处，地球上几乎任何有水的地方都会有生命的迹象。因此，寻找地球以外的生命通常集中在“可居住的行星”上，该行星的适宜温度条件有利于液态水在表面的存在。

例如，尽管金星表面非常热，足以熔化铅。然而，2016年的一项研究表明，7.15亿年前的古金星可能适合生命生存。就连科学家也大胆地推测，如果生命形式曾经存在于金星，那么它们今天仍可能存在于金星云中。

然而，哈佛大学天文系主任阿维·勒布说:“众所周知，生命需要其他元素。”例如，在地球上，对海洋生物数量至关重要的元素可能包括氮和磷，氮用于制造蛋白质，氮和磷都是脱氧核糖核酸和核糖核酸的关键成分。最近的研究表明，大约6.35亿到8亿年前，海洋中磷含量的增加可能有助于支持地球上动物的进化。

为了观察基本生物元素在地外生命进化中的作用，研究人员把重点放在液态海洋，如木卫二和土卫二，如何在冰冻表面下接近。人们推测生命可能存在于两颗卫星冰层下的液体海洋中。美国航天局和欧洲航天局已经制定了相应的调查计划。

研究人员指出，在地球上，海洋中磷的主要来源是中酸性雨水对长英质岩石的侵蚀过程。通过热液活动，磷从地球海洋中被移除。先前的研究表明，土卫二或木卫二上也存在热液活动，这意味着这两颗行星也有生产氮和磷的潜在能力。

木星的辐射持续照射木卫二的表面，产生被称为氧化剂的分子。与此同时，当欧罗巴冰层的表面被搅动和翻转时，氧化剂可以进入欧罗巴的地下海洋，在那里它们可以与硫化物反应，使水变得极其酸性。研究人员指出，因此木卫二可能有足够的磷来维持生命，尽管高度酸性的海洋可能会杀死生命形式。

相比之下，先前的研究表明土卫二的地下海洋可能是强碱性的，哈佛大学天体物理学家、该研究报告的负责人马娜·维林甘说。在这项最新的研究中，科学家计算出，如果一颗行星的海洋是中性或碱性的，并且存在热液活动，那么磷可以在短时间内从海洋中完全去除(与太阳系的年龄相比，数百万年的时间尺度并不长)。

同时，科学家认为微量元素如钼、锰和钴也可能是生物必需元素。钼在几种酶中起着至关重要的作用，尤其是在固氮方面。换句话说，钼可以分解强化学键，使氮原子在大气中成对结合，并将单个氮原子“固定”在重要的有机分子中。此外，钼还影响许多生物的蛋白质合成、代谢和生长。

林甘说:“锰在环境中起着重要作用，叶绿体通过光合作用产生氧气。钴在新陈代谢中有多种生物效应。最明显的是，它是维生素B-12的一种成分。”

美国罗切斯特大学的天体物理学家亚当·弗兰克没有参与这项研究，他说:“宜居地区的概念可以追溯到20世纪50年代。从那以后，我们学到了很多知识，比如地下海洋的存在，这些知识对于将水作为可生存的第一要素转化为其他特殊元素和化学物质，从而使生命变得适宜居住是至关重要的。”

林加姆说，有一种方法可以远程观察太阳系以外的其他行星是否有生物基本元素，也就是说，观察它们的恒星，这可以揭示太阳系中行星和卫星的组成。恒星中元素的存在会在星光中产生一种独特的颜色光谱，并能为我们提供一些关于周围任何行星可居住性的重要信息。

众所周知，如果一个星球的基本生物元素含量非常低，就有可能限制其生命潜力。然而，这项最新研究表明，木卫二和土卫二探测到未来生命迹象的可能性非常小，但这是证明我们的研究模型不正确的绝佳时机，因此我们必须支持这样一项任务。

美国康奈尔大学的行星科学家乔纳森·鲁宁没有参与这项研究。他警告说，这些都是基于计算的简单假设。我们必须永远记住地外行星和卫星比我们想象的要复杂。这是从行星探索和发现中学到的一课。因此，我们不应将假设视为决定性的结论，而应将其视为一种观察方法，用以指导未来的任务。

研究人员警告说，平均而言，外星生命的基本元素含量非常少，但是生命的基本元素含量越高，生命存在的可能性就越高。当然，研究人员只解释了我们对生命的了解，但是地球以外其他星球上的生命可能遵循不同的进化路径。这将是一个更令人兴奋的重大发现。