SwRI Baş Bilim İnsanı Dr. Christopher Glein, Satürn’ün küçük ayı Enceladus’un yer altı okyanusundan yaşam için önemli bir yapı taşı olan fosforu bulan bir ekibin parçasıydı. Sıvı su, ayın yeraltı okyanusundan fışkırarak, donmuş okyanus suyu tanecikleri içeren bir bulut oluşturuyor. Bu buz tanelerinden bazıları Satürn’ün E halkasını oluşturmaya devam ediyor. Ekip, Enceladus’un okyanusundan çözünür fosfat tuzlarının parmak izlerini ortaya çıkaran E halkasındaki buz tanelerinden gelen Cassini uzay aracı verilerini analiz etti. Kredi: Cassini Imaging Team/SSI/JPL/ SWRI/ Freie Universität Berlin
Southwest Araştırma Enstitüsü, ayın buzlu yüzeyinin altındaki sıvı su okyanusunda fosfor için kanıt bulmaya yardımcı oldu.
Araştırmacılar, verileri kullanarak NASA‘S cassini misyonu, yeraltı okyanusunda yaşam için kritik bir bileşen olan fosfat formundaki fosforu keşfettiler. Satürnuydusu Enceladus. Fosfor konsantrasyonu, Dünya okyanuslarından en az 100 kat daha yüksek, bu da onu dünya dışı yaşam arayışında heyecan verici bir keşif yapıyor. Bulgular, Dünya gibi yüzey okyanus dünyalarının ötesinde, güneş sistemi boyunca buzla kaplı okyanus dünyalarının potansiyel yaşanabilirliği fikrini güçlendiriyor.
Güneş sistemimizde dünya dışı yaşam arayışı daha da heyecanlı hale geldi. Aralarında Southwest Araştırma Enstitüsü’nden Dr. Christopher Glein’ın da bulunduğu bir grup bilim insanı, Satürn’ün uydusu Enceladus’un yeraltı okyanusunun yaşam için önemli bir yapı taşı içerdiğine dair yeni kanıtlar keşfetti. Ekip, NASA’nın Cassini misyonundan elde edilen verileri kullanarak, ayın buzla kaplı küresel okyanusundan kaynaklanan fosfat formundaki fosforu doğrudan tespit etti. Cassini, 13 yılı aşkın bir süredir Satürn’ü ve onun halkalar ve uydular sistemini araştırdı.
Dünya dışı oşinografide lider bir uzman olan Glein, “2020’de (2022’de yayınlandı), Enceladus’un okyanusunda fosforun bol olması gerektiğini tahmin etmek için jeokimyasal modelleme kullandık” dedi. Nature dergisinde bu araştırmayı açıklayan bir makalenin ortak yazarıdır. “Şimdi, yer altı okyanusundan fışkıran tüylü buz örneklerinde bol miktarda fosfor bulduk.”
Cassini uzay aracı, Enceladus’un yüzey altı sıvı suyunu keşfetti ve ayın buzlu yüzeyindeki çatlaklardan uzaya fışkıran buz tanecikleri ve gaz bulutundaki örnekleri analiz etti. Cassini’nin Kozmik Toz Analizörü tarafından tuz bakımından zengin buz taneleri sınıfının analizi, sodyum fosfatların varlığını gösterdi. Laboratuvar analog deneyleriyle birlikte ekibin gözlemsel sonuçları, fosforun Enceladus’un okyanusunda fosfat olarak kolayca bulunabileceğini gösteriyor.
Bilim adamları, Enceladus’un içindeki bir soda veya alkali okyanusun (NaHCO3 ve/veya Na2CO3 içeren) kayalık bir çekirdekle jeokimyasal olarak etkileşime girdiği sonucuna vardılar. Jeokimyasal modelleme ve laboratuvar deneyleri, bu etkileşimin fosfat minerallerinin çözünmesini teşvik ettiğini ve fosfatı (örn. HPO4-2) okyanustaki potansiyel yaşam için hazır hale getirdiğini göstermektedir. Fosfatların Cassini tarafından keşfi, Enceladus’un okyanusunun yaşanabilir olduğu paradigmasını güçlü bir şekilde desteklemektedir. Kredi: Güneybatı Araştırma Enstitüsü
Fosfat formundaki fosfor, dünyadaki tüm yaşam için hayati öneme sahiptir. oluşturulması için gereklidir. DNA Ve RNA, insanlarda ve hayvanlarda enerji taşıyan moleküller, hücre zarları, kemikler ve dişler ve hatta denizin plankton mikrobiyomu. Bildiğimiz şekliyle yaşam, fosfatlar olmadan mümkün değildir.
Glein, “Ay’ın tüy oluşturan okyanus sularında, Dünya okyanuslarından en az 100 kat daha yüksek fosfat konsantrasyonları bulduk” dedi. Fosfatın varlığını tahmin etmek için bir model kullanmak bir şeydir, ancak aslında fosfatın kanıtını bulmak inanılmaz derecede heyecan vericidir. Bu, astrobiyoloji için çarpıcı bir sonuç ve Dünya’nın ötesinde yaşam arayışında ileriye doğru atılmış büyük bir adım.”
Son 25 yılda gezegen bilimindeki en derin keşiflerden biri, güneş sistemimizde bir yüzey buz tabakasının altında okyanuslara sahip dünyaların yaygın olmasıdır. Bu tür dünyalar, Europa, Titan ve Enceladus gibi dev gezegenlerin buzlu uydularının yanı sıra daha uzak cisimleri içerir. Plüton. Dünya gibi yüzey okyanusları olan dünyalar, yüzey sıvı suyunu destekleyen sıcaklıkları korumak için ev sahibi yıldızlarından dar bir mesafe aralığında bulunmalıdır. Bununla birlikte, iç okyanus dünyaları, çok daha geniş bir mesafe aralığında meydana gelebilir ve galakside var olması muhtemel yaşanabilir dünyaların sayısını büyük ölçüde artırır.
“Jeokimyasal deneyler ve modelleme, bu kadar yüksek fosfat konsantrasyonlarının, Enceladus’ta ve muhtemelen güneş sisteminin ötesindeki diğer buzlu okyanus dünyalarında gelişmiş fosfat mineral çözünürlüğünden kaynaklandığını gösteriyor. Jüpiterdedi. “Bu bulguyla, Enceladus okyanusunun artık yaşam için en katı olarak kabul edilen gerekliliği karşıladığı biliniyor. Bir sonraki adım açık – yaşanabilir okyanusta gerçekten yerleşim olup olmadığını görmek için Enceladus’a geri dönmemiz gerekiyor.”
Referans: “Enceladus okyanusundan kaynaklanan fosfatların tespiti”, yazan Frank Postberg, Yasuhito Sekine, Fabian Klenner, Christopher R. Glein, Zenghui Zou, Bernd Abel, Kento Furuya, Jon K. Hillier, Nozair Khawaja, Sascha Kempf, Lenz Noelle, Takuya Saito, Juergen Schmidt, Takazo Shibuya, Ralf Srama ve Shuya Tan, 14 Haziran 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-05987-9
baş yazarı Doğa makale Institut für Geologische Wissenschaften, Freie Universität Berlin, Almanya’dan Frank Postberg’dir. Araştırma ekibi, dünya çapında 10 kurumdan bilim adamlarını içermektedir. Glein, baş ABD araştırmacısıydı.