Naukowcy wykrywają fosfor na Enceladusie: ScienceAlert

Po raz pierwszy fosforany odkryto w egzotycznym otoczeniu. Odkrycie to zostało znalezione na księżycu Saturna, Enceladusie, i sugeruje możliwość istnienia życia na małym, zamarzniętym satelicie.

Związki zawierające fosfor w oparach emitowanych z księżyca Saturna Enceladusa – ciała Układu Słonecznego o największym udziale masy wody w stanie ciekłym – zostały zidentyfikowane przez międzynarodowy zespół kierowany przez planetologa Franka Postberga z Wolnego Uniwersytetu w Berlinie w Niemczech. Odkryte ilości wskazują, że obfitość może być 100 razy większa niż ta, którą mamy tutaj na Ziemi.

Oznacza to, że mamy nowe dowody na zrozumienie oceanicznych światów w Układzie Słonecznym i poza nim. A ponieważ fosfor jest jednym z sześciu pierwiastków uważanych za krytyczne dla życia na podstawie wody i chemii organicznej, jego odkrycie znacznie podnosi perspektywy życia na Enceladusie.

„Fosfor jest pierwiastkiem niezbędnym do życia na planetach, ale jak dotąd nie został wykryty w oceanie poza Ziemią. Poprzednie modelowanie geochemiczne sugerowało, że fosforanów może być mało w pobliżu Enceladusa i innych lodowych światów oceanicznych” piszą naukowcy w swoim artykule.

„W tej pracy dostarczamy widma masowe CDA grupy ziaren lodu z pierścieniem E, które wykazują obecność fosforanu sodu. Następnie przeprowadzamy odpowiednie eksperymenty laboratoryjne, aby ilościowo wykazać, że ocean Enceladusa jest bogaty w rozpuszczone fosforany”.

Enceladus wielkości jednej siódmej ziemskiego księżyca może na pierwszy rzut oka nie wydawać się zbyt duży, ale wiele dzieje się pod jego lodowatą zewnętrzną powierzchnią. Kiedy sonda Saturn Cassini po raz pierwszy wykryła gorące źródła wybuchające z Enceladusa, ujawniła istnienie globalnego oceanu, który zatrzymuje płyn z powodu ciepła generowanego przez ciągłe pchanie chmur. KsiężycOddziaływanie grawitacyjne z Saturnem.

Saturn, a co za tym idzie, Enceladus, są dalekie od życiodajnego ciepła Słońca, od którego zależy ogromna większość ziemskich sieci pokarmowych. Ale tutaj na Ziemi, w bardzo ciemnych i zimnych regionach głębokiego morza, gdzie światło słoneczne prawie nie przenika, zależne od chemii sieci pokarmowe rozwijają się wokół otworów wentylacyjnych na dnie oceanu.

Może tak być również w przypadku Enceladusa, ale to nie jest tak, że możemy po prostu wskoczyć i wysłać pod niego łódź podwodną przynajmniej 20 km (12 mil) Skorupa lodowa, żeby trochę zerknąć.

Na szczęście Enceladus to niechlujny potwór. Te grzejniki są funkcją aktywną i ciągłą; W rzeczywistości tworzą i utrzymują zewnętrzny pierścień E Saturna, zamglony pierścień materiału składający się głównie z mikroskopijnych cząstek lodu wodnego, w którym Enceladus wygodnie się ukrywa.

A Cassini, przed swoją dramatyczną, ostateczną śmiercią w chmurach Saturna pod koniec 2017 roku, zbadała ten pierścień, zbierając migoczące światło z lodu.

W zawiłościach tego światła można dostrzec szczegóły dotyczące chemii. Pierwiastki i związki pochłaniają pewne długości fal i ponownie emitują je przy innych; Dzieląc światło na tęcze i szukając jasnych i ciemnych sekcji, naukowcy mogą określić, które substancje chemiczne są obecne, podobnie jak chemiczny odcisk palca.

Postberg i jego współpracownicy zrobili to, pobierając dane z instrumentu Cosmic Dust Analyzer Cassini i przeprowadzając wszechstronną analizę 345 cząstek. W dziewięciu z tych cząstek zidentyfikowali cechy widmowe, które okazały się unikalne dla fosforanu sodu – związku sodu i fosforu.

Następnie przeprowadzili eksperyment, aby spróbować odtworzyć widmo, strzelając laserem w wiązkę wody, w której rozpuszczono ortofosforan sodu i diwodorofosforan. Byli w stanie odtworzyć sygnaturę chemiczną, którą znaleźli w ziarnach lodu w pierścieniu E. Obfitość tych pierwiastków wymaganych do odtworzenia widma wskazuje na dużą obfitość sodu w pobliżu Enceladusa.

„Wykrywanie przez CDA ziaren lodu o wysokim stężeniu fosforanów wskazuje, że fosfor jest łatwo dostępny w górnej części oceanu Enceladusa (tj. w regionie źródła pióropusza)” piszą badacze. „Nawet przy konserwatywnym marginesie, nasze szacunki wskazują na stężenia rzędu co najmniej setek mikromoli i kilka razy większą niż średnia obfitość fosforanów w oceanach Ziemi”.

Skąd więc bierze się fosfor? Enceladus leży pod brudnym, płynnym oceanem Uważa się, że ma złożony rdzeń Z rodzaju skały zwanej chondrosarcomas. Zespół przeprowadził eksperymenty w tym kierunku i odkrył, że fosfor jest nieuniknionym produktem reakcji między alkalicznymi i bogatymi w węglany wodami oceanicznymi a tą skałą.

Tak więc fosforu nie tylko występuje na Enceladusie w dużych ilościach, ale istnieje również jego wiarygodne źródło.

Pozostałe pięć z sześciu interesujących pierwiastków – węgiel, wodór, azot, tlen i siarka – zostały już zidentyfikowane w emisjach z Enceladusa, chociaż wykrycie siarki jest wstępne.

Nadal jako — powiedział Postberg the Konferencja naukowa Europlanet W zeszłym roku „Enceladus spełnił teraz to, co powszechnie uważa się za jeden z najbardziej rygorystycznych wymogów dotyczących możliwości zamieszkania”.

Więc możemy tam iść? Proszęeeeeeeee?

Badania zespołu są publikowane w Natura.