Fosfor – nejvzácnější ze šesti prvků, na kterých závisí život, jak ho známe – byl poprvé nalezen na malém měsíci v naší sluneční soustavě, který je vázaný na oceán.
Vědci procházejí data, která domů poslala NASA Kosmická loď Cassini Před téměř 15 lety řekli, že našli hojný fosfor v gejzírech, které běžně vybuchují do vesmíru z Enceladusmalý měsíc z Saturn A jedno z nejpravděpodobnějších míst v Sluneční Soustava Kde může existovat život.
Enceladus je ledem pokrytý měsíc, který pod ledovou kůrou ukrývá obrovský oceán kapalné vody. Vědci již dříve našli další stavební kameny pro život v měsíčním oceánu včetně uhlíku, vodíku, dusíku, síry a kyslíku. Fosfor, který se spojuje s cukry a vytváří kostru pro molekuly DNA a také pomáhá opravovat a udržovat buněčné membrány, se zatím unikla detekci.
Příbuzný: Saturnův měsíc Enceladus vyvrhl 6000 mil vysoký oblak vody. Mohl by se pod jeho ledovou kůrou skrývat život?
Zajímavé nové poznatky odhadují, že koncentrace fosforu na Enceladu jsou nejméně 500krát vyšší než nejvyšší známé koncentrace na Zemi. Přistátoceány. Objev, oznámený ve výzkumném dokumentu publikovaném ve středu (14. června), ukazuje, že ledový měsíc, který je již jedním z hlavních kandidátů při hledání mimozemského života, nyní splňuje „nejpřísnější požadavky na obyvatelnost“.
„Nenašli jsme život nebo dokonce něco, co život vytvořil,“ řekl Space.com Frank Postberg, profesor planetárních věd na Freie Universität Berlin v Německu, který výzkum vedl. Dodal: „Právě jsme našli známky něčeho, co naznačuje, že by se tam mohl velmi dobře tvořit život. Je to jen ukazatel obyvatelnosti, velmi dobrý a důležitý ukazatel.“
Posledních pět let Postberg a jeho kolegové studovali data shromážděná sondou Cassini v roce 2008, kdy sonda proletěla a „ochutnala“ gejzíry, které měl Enceladus. vymrštěn do vesmíru. Tyto silné vodní výtrysky jsou pravděpodobně spuštěny, když gravitace plynného obra Saturn tlačí na Měsíc a ohřívá jeho skalnaté nitro. Stlačená voda pak protéká trhlinami v ledové krustě a tryská prostorem rychlostí 79 galonů (360 litrů) za sekundu, což je dostatečně rychle, aby naplnilo olympijský bazén za pouhé dvě hodiny. Zatímco většina materiálu vlečky padá jako sníh na povrch Měsíce, část je také odváděna SaturnPrstenec E, slabé halo z drobných ledových částic. Právě tyto částice se srazily s přístroji Cassini během jejího průletu.
zatímco předchozí hledání Na základě počítačových modelů, které došly k závěru, že na Enceladu může být fosfor, je to poprvé, co byla elementární složka přímo pozorována v materiálu z gejzírů Enceladu.
„Jediná nepřímá věc je, že fosfátové soli byly nalezeny v Saturnově prstenci E, nikoli v samotném pólu,“ řekl Space.com Christopher Glenn, planetární vědec a geochemik z Southwest Research Institute v Texasu a jeden z autorů nové studie. . „Ale víme, že oblak Enceladu se přivádí do prstence E. Není tam žádná záhada,“ dodal.
Při procházení měření více než 300 ledových zrn odebraných sondou Cassini a dat reprodukovaných v laboratoři pro účely ověření objevil tým stojící za novou studií devět zrn, která obsahovala jasný otisk fosfátu, jediné formy fosforu, která Dokáže absorbovat živé organismy A využívají je k růstu.
„Byl to matoucí okamžik, když jsem si poprvé uvědomil, že tato spektra s největší pravděpodobností ukazují fosfáty,“ řekl Postberg a dodal, že jeho tým byl při analýze dat neutrální. „Uznávám, že fosfáty jsou pravděpodobně to nejlepší, co jsme mohli najít, ale konkrétně jsme je nehledali.“
Vědci jsou rozděleni ohledně přítomnosti fosforu na Enceladu. A Studium 2018 Z typických koncentrací fosforu na Měsíci vyplývá, že rozhodující prvek bude v měsíčních oceánech vyčerpán, a proto nebude dostupný pro potenciální život. Nová studie však „převrací moje zjištění z mého předchozího modelu,“ řekl Space.com Manasvi Lingam, který vedl výzkum v roce 2018, ale nebyl součástí nové studie. „Ve vědě je běžné, že staré teorie jsou nahrazovány novějšími teoriemi a vylepšenými daty – ve skutečnosti se tento obor vyvíjí takto.“
Výsledky nejnovější studie jsou v souladu s tím, co tým vědců včetně Glenna zjistil v roce 2022. Pomocí aktualizovaných geochemických modelů byl tým schopen odhadnutý Tento ortofosfát by se ve skutečnosti rozpouštěl mnohem rychleji, než se dříve očekávalo ve vodách Enceladu, což by vedlo k oceánu, který by mohl být 1000krát bohatší na fosfor než na Zemi.
Nová studie také dochází k závěru, že ortofosfát je „snadno dostupný“ v oceánech Enceladu, přičemž nejlepší odhad množství tohoto fosfátu je 1000krát hojnější než v oceánech Země. Na Zemi se fosfor uvolňuje horninami při erozi a zvětrávání souše, což Enceladus nemá. Místo toho se vědci domnívají, že interakce mezi vodami měsíčního oceánu a horninami, které tvoří jeho jádro, rozpouštějí velké množství fosforu do oceánu.
„Nikoho by nepřekvapilo, kdyby v hornině Enceladus byly fosfáty. Fosforečnany jsou na kometách…není to žádný velký problém,“ řekl Postberg. „Důležité je, že se rozpouští v oceánu.“ [it’s] snadno dostupné pro potenciální formování života.“
Tento objev má důsledky za rohem Enceladu ve sluneční soustavě. Fosfor je v přírodních vodách velmi vzácný, protože snadno reaguje s kladně nabitými atomy, jako je vápník, za vzniku fosforečnanu vápenatého, který zachycuje fosfor, a tím jej činí nevhodným pro formy života. Ale Enceladus je schopen hostit tak velké množství rozpuštěného fosforu, protože obsahuje to, co vědci nazývají oceánem sody.
Sodové oceány nebo sodová jezera jsou bohaté na uhličitany – minerály, které obsahují oxid uhličitý a snadno se tvoří ve vodě. Uhličitany se vážou na další prvky, jako je vápník, a zanechávají tak fosfor k dispozici pro život. Tento proces lze vidět na Přistát taky. Jezero Mono v Kalifornii, sodová jezera v Nevadě a Borax Lake v Oregonu jsou jen některé příklady sodových jezer, kde mohou přežít bohaté ekosystémy. Jinde na světě, Afrika, Asie a Evropa jsou známé tím, že mají podobná sodová jezera.
Ve Sluneční soustavě budou nebeská tělesa, která hostí oceány za hranicí mrazu – libovolným bodem v systému mezi pásem asteroidů a oběžnou dráhou Jupiteru, za kterým se uhlík a led začínají kondenzovat do pevných ledů – nevyhnutelně vyskytovat v sodném oceánu. nové studium.
Postberg a jeho tým nalezli velké množství uhličitanů v ledových zrnech, která odebírala sonda Cassini, což naznačuje, že oceánské světy jako Enceladus – jako čtyři největší z Uranových měsíců, které byly nedávno Bylo zjištěno, že hostí pohřbené oceány „Všechny by měly být tyto oceány sody a měly by snadno rozpouštět fosfáty z horniny,“ řekl Postberg.
Planetární stavební kameny, ze kterých jsou tvořeny všechny planety a měsíce sluneční soustavy, jsou bohaté na uhličitany, takže každé nebeské těleso ve vnější sluneční soustavě, které má oceán v kontaktu s horninou, by mohlo hostit sodové jezero, které by mohlo obsahovat velké množství fosfát.
„Tyto uhličitany, to je něco běžného ve vnější sluneční soustavě,“ řekl Postberg. „To platí nejen pro Enceladus, ale pro všechny oceánské světy ve vnější sluneční soustavě.“
Takže zatímco přesné množství fosforu v oceánu Enceladu je stále odhadem – podle vědců by místní koncentrace mohly zůstat vyšší nebo nižší, protože ještě nevíme vše o fungování Měsíce – debata o tom, zda je fosfor sám o sobě kritickou složkou život, Zdá se, že existující na povrchu Měsíce byl konečně usazen.
„Je to obyvatelné – samozřejmě, je těžké proti tomu argumentovat – ale nevíme, jestli je obydlené,“ řekl Postberg.
Výzkumníci vědí jen málo, pokud vůbec něco, o tom, co se děje s oceánskou vodou na Enceladu, když cestuje z oceánu, přes ledovou kůru a ven do vesmíru. Objasnění toho, jak tento proces přenosu funguje, nám podle Glenna umožní lépe porozumět hodnocení obyvatelnosti Měsíce z měření kosmických lodí.
„Myslím, že jsme připraveni na výzvu!“ Řekl.
Nový výzkum je popsán v A papír Publikováno ve středu (14. června) v časopise Nature.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
