Satürn’ün uydusu Enceladus’un güney kutbundan püsküren dumanların arasından uçan Cassini uzay aracının sanatçı izlenimi. Bu tüyler gayzerlere çok benzer ve su buharı, buz taneleri, tuzlar, metan ve diğer organik moleküllerin bir kombinasyonunu dışarı atar. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Birçok biyolojik süreç için önemli bir kimyasal element olan fosfor, küçük ayın yaydığı buzlu taneciklerde bulundu ve muhtemelen yüzey altı okyanusunda bol miktarda bulunuyor.
Yaşam için hayati bir element olan fosfor, atmosfere salınan buzlu taneciklerde keşfedildi. Satürnayı, Enceladus, tarafından NASA‘S cassini misyon. Dünya’nın ötesindeki bir okyanusta ilk kez yapılan bu keşif, Enceladus’un yer altı okyanusunda ve muhtemelen diğer buzlu okyanus dünyalarında yaşamı destekleyen koşulların potansiyeline işaret ediyor. Ancak, yaşamın varlığı henüz doğrulanmadı.
Uluslararası bir bilim insanı ekibi, NASA’nın Cassini misyonu tarafından toplanan verileri kullanarak, Enceladus’tan uzaya fırlatılan tuz bakımından zengin buz taneciklerinin içinde kilitli olan, yaşam için gerekli bir kimyasal element olan fosforu keşfetti.
Küçük uydunun bir yeraltı okyanusuna sahip olduğu biliniyor ve bu okyanustan gelen su, Enceladus’un buzlu kabuğundaki çatlaklardan güney kutbunda gayzerler olarak fışkırarak bir duman bulutu. Tüy daha sonra Satürn’ün E halkasını besler (dünyanın dışında soluk bir halka). daha parlak ana halkalar) buzlu parçacıklarla.
Çarpıcı bir duman Satürn’ün uydusu Enceladus’un güney kutup bölgesinden su buzu ve buhar püskürtüyor. Cassini’nin bu tüyle ilgili ilk ipucu, uzay aracının 17 Şubat 2005’te buzlu ayın ilk yakın uçuşu sırasında geldi. Kredi: NASA/JPL/Space Science Institute
2004’ten 2017’ye kadar gaz devindeki görevi sırasında Cassini, birçok kez duman ve E halkasının içinden geçti. Bilim adamları, Enceladus’un buz tanelerinin, bildiğimiz yaşamla ilişkili zengin bir dizi mineral ve organik bileşik (amino asitler için bileşenler de dahil) içerdiğini buldular.
Biyolojik süreçler için gerekli olan temel elementlerin en az bulunanı olan fosfor, şimdiye kadar tespit edilmemişti. eleman için bir yapı taşıdır DNA, kromozomları oluşturan ve genetik bilgi taşıyan ve memelilerin kemiklerinde, hücre zarlarında ve okyanusta yaşayan planktonlarda bulunur. Fosfor ayrıca Dünya üzerindeki tüm yaşamda bulunan enerji taşıyan moleküllerin temel bir parçasıdır. Onsuz hayat mümkün olmazdı.
Cassini tarafından 2006 yılında yapılan bu gözlemde parlak bir yay olarak görülen Satürn’ün E halkası, Enceladus’un tüylerinden gelen buzlu parçacıklarla besleniyor ve Güneş tarafından arkadan aydınlatılan parlak malzemeden incecik parmaklar oluşturuyor. Ayın gölgeli yarım küresi, halkanın içinde karanlık bir nokta olarak görülebilir. Kredi: NASA/JPL/Uzay Bilimleri Enstitüsü
14 Haziran’da dergide yayınlanan yeni çalışmayı yöneten Almanya, Freie Universität Berlin’den gezegen bilimcisi Frank Postberg, “Daha önce Enceladus’un okyanusunun çeşitli organik bileşikler açısından zengin olduğunu bulmuştuk” dedi. Doğa. “Fakat şimdi, bu yeni sonuç, küçük uydunun bulutu tarafından uzaya fırlatılan buzlu parçacıkların içindeki önemli miktardaki fosfor tuzlarının açık kimyasal imzasını ortaya koyuyor. Bu temel element, Dünya’nın ötesindeki bir okyanusta ilk kez keşfedildi.”
Enceladus’un buz taneciklerinin önceki analizi, sodyum, potasyum, klor ve karbonat içeren bileşiklerin konsantrasyonlarını ortaya çıkardı ve bilgisayar modellemesi, yeraltı okyanusunun orta derecede alkali olduğunu gösterdi – tüm faktörler, yaşanabilir koşulları destekleyen faktörler.
Enceladus ve Ötesi
Bu son çalışma için yazarlar, NASA’nın gezegensel görevlerinden dönen dijital veri ürünlerinin uzun vadeli bir arşivi olan Gezegensel Veri Sistemi aracılığıyla verilere erişti. Arşiv, dünya çapındaki gezegen bilimi topluluğu tarafından kullanışlılığını ve kullanılabilirliğini sağlamaya yardımcı olmak için gezegen bilimcileri tarafından aktif olarak yönetilmektedir.
Yazarlar, Cassini tarafından toplanan verilere odaklandılar. Kozmik Toz Analizörü Satürn’ün E halkasındaki Enceladus’tan buzlu parçacıkları örneklediğinde alet. Cassini E halkasından geçtiğinde, sadece buluttan geçtiği zamana göre çok daha fazla buz parçacığı analiz edildi, böylece bilim adamları burada çok daha fazla sayıda bileşimsel sinyali inceleyebildiler. Bunu yaparak, bu tanelerin bazılarının içinde yüksek konsantrasyonlarda sodyum fosfat (kimyasal olarak bağlı sodyum, oksijen, hidrojen ve fosfor molekülleri) keşfettiler.
2005 yılındaki bir uçuş sırasında, NASA’nın Cassini uzay aracı, Enceladus’un yüksek çözünürlüklü görüntülerini aldı ve bunlar, ayın güney kutbundaki suyun yer altı okyanusundan uzaya kaçmasına izin veren uzun çatlakları gösteren bu mozaikte birleştirildi. Kredi: NASA/JPL/Uzay Bilimleri Enstitüsü
Avrupa ve Japonya’daki ortak yazarlar, daha sonra Enceladus’un okyanusunun, gezegenimizin okyanuslarınınkinden en az 100 kat daha fazla konsantrasyonlarda, suda çözünen farklı fosfat formlarının içinde bağlı fosfor içerdiğini göstermek için laboratuvar deneyleri gerçekleştirdiler. Ekip tarafından yapılan daha ileri jeokimyasal modelleme, dış güneş sistemindeki diğer buzlu okyanus dünyalarında, özellikle de karbondioksit içeren ilkel buzdan oluşan ve sıvı suyun kayalara kolayca erişebildiği yerlerde, bol miktarda fosfatın mümkün olabileceğini gösterdi.
Southwest’te bir gezegen bilimci ve jeokimyacı olan ortak araştırmacı Christopher Glein, “Yüksek fosfat konsantrasyonları, Enceladus’un okyanus tabanındaki karbonat açısından zengin sıvı su ile kayalık mineraller arasındaki etkileşimlerin bir sonucudur ve ayrıca bir dizi başka okyanus gezegeninde de meydana gelebilir” dedi. San Antonio, Teksas’taki Araştırma Enstitüsü. “Bu temel bileşen, Enceladus’un okyanusundaki yaşamı potansiyel olarak destekleyecek kadar bol olabilir; Bu, astrobiyoloji için çarpıcı bir keşif.”
Bilim ekibi, Enceladus’un yaşam için gerekli yapı taşlarına sahip olmasından heyecan duysa da Glein, Ay’da veya Dünya’nın ötesinde güneş sisteminde başka herhangi bir yerde yaşam bulunmadığını vurguladı: “Malzemelere sahip olmak gerekli, ancak yeterli olmayabilirler. Dünya dışı bir ortamın yaşama ev sahipliği yapması için. Yaşamın Enceladus’un okyanusundan kaynaklanıp kaynaklanmadığı açık bir soru olmaya devam ediyor.”
Cassini’nin misyonu sona erdi 2017’de uzay aracı Satürn’ün atmosferinde yanarken, topladığı veri hazinesi önümüzdeki on yıllar boyunca zengin bir kaynak olmaya devam edecek. Fırlatıldığında Cassini’nin görevi Satürn’ü, halkalarını ve uydularını keşfetmekti. Amiral gemisi görevinin enstrüman dizisi, gezegen biliminden çok daha fazlasını etkilemeye devam eden keşifler yaptı.
Cassini’nin NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki proje bilimcisi Linda Spilker, “Enceladus’un yer altı okyanusundaki bu son fosfor keşfi, güneş sistemindeki diğer buzlu okyanus dünyaları için yaşanabilirlik potansiyelinin ne olabileceğine zemin hazırladı” dedi. kim çalışmaya dahil değildi. “Artık yaşam için pek çok bileşenin orada olduğunu bildiğimize göre, soru şu hale geliyor: Dünya’nın ötesinde, belki de kendi güneş sistemimizde yaşam var mı? Cassini’nin kalıcı mirasının, eninde sonunda tam da bu soruyu yanıtlayabilecek gelecekteki misyonlara ilham vereceğini düşünüyorum.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için:
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
Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi
Cassini-Huygens misyonu, NASA, ESA’nın ortak bir projesiydi (Avrupa Uzay Ajansı) ve İtalyan Uzay Ajansı. California, Pasadena’daki Caltech’in bir bölümü olan JPL, NASA’nın Washington’daki Bilim Misyon Müdürlüğü görevini yönetti. JPL Cassini yörünge aracını tasarladı, geliştirdi ve monte etti.