Bir sanatçının Satürn’ün ayı Enceladus’u yorumlaması, deniz tabanındaki hidrotermal aktiviteyi ve ayın buzlu kabuğundaki sulu iç kısımdan uzaya fırlatılmasına izin veren çatlakları tasvir ediyor. Fırlatılan bu parçacıklar, yer altı okyanusunun ipuçları, Cassini uzay görevindeki araçlar tarafından analiz edildi. Yeni analiz, bildiğimiz şekliyle yaşam için önemli bir yapı taşı olan fosfatlara dair kanıt buluyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech
SatürnAy Enceladus, Dünya okyanuslarından önemli ölçüde daha yüksek seviyelerde yaşamın temel bir yapı taşı olan fosfatlar içeriyor ve bu da potansiyel yaşanabilirliği düşündürüyor. NASA‘S cassini görev verileri.
dahil olmak üzere uluslararası bir ekip Washington Üniversitesi bilim adamı, Satürn’ün uydularından birindeki suyun, yaşamın önemli bir yapı taşı olan fosfatları barındırdığını buldu. Freie Universität Berlin liderliğindeki ekip, Satürn’ün uydusu Enceladus’un buzla kaplı küresel okyanusundan çıkan parçacıklardaki fosfat kanıtlarını tespit etmek için NASA’nın Cassini uzay görevinden elde edilen verileri kullandı.
Fosfat formundaki fosfor, dünyadaki tüm yaşam için hayati öneme sahiptir. Omurgasını oluşturur DNA ve hücre zarlarının ve kemiklerin bir parçasıdır. Dergide yakın zamanda yayınlanan yeni çalışma Doğadünya dışı bir okyanus dünyasında fosforun doğrudan kanıtını bildiren ilk kişidir.
Ekip, Enceladus’un okyanusunda, Dünya okyanuslarından en az 100 kat daha yüksek ve belki de bin kat daha yüksek seviyelerde fosfat bulunduğunu buldu.
Dünya ve uzay alanında UW doktora sonrası araştırmacısı olan üçüncü yazar Fabian Klenner, “Enceladus’un okyanusunda kolayca bulunabilen bu tür yüksek fosfat konsantrasyonlarını belirleyerek, gök cisimlerinin yaşanabilir olup olmadığını belirlemede genellikle en katı gerekliliklerden biri olarak kabul edilen şeyi artık yerine getirmiş olduk” dedi. bilimler Freie Universität Berlin’deyken Klenner, Enceladus’un okyanusunda bulunan yüksek fosfat konsantrasyonlarını ortaya çıkaran deneyler yaptı.
Son 25 yılda gezegen bilimindeki en derin keşiflerden biri, güneş sistemimizde bir yüzey buz tabakasının altında okyanuslara sahip dünyaların yaygın olmasıdır. Bu buzla kaplı gök cisimleri arasında buzlu aylar da var. Jüpiter ve Satürn – Ganymede, Titan ve Enceladus dahil – ve daha da uzak gök cisimleri gibi Plüton.
NASA’nın Cassini misyonu, 2004’ten 2017’ye kadar Satürn’ü, halkalarını ve uydularını araştırdı. İlk olarak Enceladus’un buzla kaplı sulu bir okyanus barındırdığını keşfetti ve ayın güney kutbu bölgesindeki çatlaklardan fışkıran malzemeleri analiz etti.
Uzay aracı şu donanıma sahipti: Kozmik Toz Analizörü. Enceladus’tan yayılan bireysel buz tanelerini analiz eden ve bu ölçümleri Dünya’ya geri gönderen. Tanelerin kimyasal bileşimini belirlemek için Klenner, Berlin’de alete çarpan bir buz tanesi tarafından üretilen verileri taklit eden özel bir kurulum kullandı. Uzay aracının gözlemlerindeki bilinmeyen imzaları eşleştirmeye çalışmak için numuneleri için farklı kimyasal bileşimler ve konsantrasyonlar denedi.
“Farklı fosfat solüsyonları hazırladım, ölçümler yaptım ve hedefi tutturduk. Bu, uzaydan gelen verilerle mükemmel bir uyum içindeydi,” dedi Klenner. “Bu, dünya dışı bir okyanus dünyasındaki ilk fosfor bulgusu.”
Dünya gibi yüzey okyanuslarına sahip gezegenler, suyun buharlaşmadığı veya donmadığı sıcaklıkları korumak için ev sahibi yıldızlarından (“yaşanabilir bölge” olarak bilinen) dar bir mesafe içinde bulunmalıdır. Bununla birlikte, Enceladus gibi bir iç okyanusa sahip dünyalar, çok daha geniş bir mesafe aralığında meydana gelebilir ve galakside var olması muhtemel yaşanabilir dünyaların sayısını büyük ölçüde artırır.
Daha önceki çalışmalarda, Freie Universität Berlin’deki ekip, Enceladus’un çözünmüş karbonatlar açısından zengin, aynı zamanda çok çeşitli reaktif ve bazen de karmaşık karbon içeren bileşikler içeren bir “soda okyanusu” barındırdığını belirledi. Ekip ayrıca deniz tabanında hidrotermal ortamların belirtilerini de buldu. Yeni çalışma şimdi çözünmüş fosfatların kusursuz imzalarını gösteriyor.
Freie Universität Berlin’den baş yazar Frank Postberg, “Önceki jeokimyasal modeller, Enceladus’un okyanusunun önemli miktarlarda fosfat içerip içermediği sorusu üzerine bölünmüştü” dedi. “Bu ölçümler, okyanus suyunda bu temel maddenin önemli miktarlarda bulunduğuna dair hiçbir şüphe bırakmıyor.”
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
Enceladus’taki okyanusun bu kadar yüksek fosfat konsantrasyonlarını nasıl koruyabildiğini araştırmak için, yeni makaleye dahil edilen jeokimyasal laboratuvar deneyleri ve modelleme, Tokyo Teknoloji Enstitüsü’nden ikinci yazar Yasuhito Sekine liderliğindeki Japonya merkezli bir ekip ve ABD merkezli bir araştırmacı tarafından yürütüldü. San Antonio, Teksas’taki Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nde dördüncü yazar Christopher Glein liderliğindeki ekip. Diğer yazarlar Almanya, ABD, Japonya ve Finlandiya’dandır.