Per la prima volta, il fosforo – il più raro dei sei elementi da cui dipende la vita così come la conosciamo – è stato trovato su una piccola luna oceanica nel nostro sistema solare.
Gli scienziati esaminano i dati inviati a casa dalla NASA navicella Cassini Quasi 15 anni fa hanno affermato di aver trovato abbondante fosforo nei geyser che eruttano regolarmente nello spazio Enceladouna piccola luna da Saturno E uno dei posti più probabili in Sistema solare Dove potrebbe esistere la vita.
Encelado è una luna ricoperta di ghiaccio che ospita un vasto oceano di acqua liquida sotto una crosta ghiacciata. Gli scienziati hanno precedentemente trovato altri elementi costitutivi per la vita nell’oceano lunare tra cui carbonio, idrogeno, azoto, zolfo e ossigeno. Tuttavia, il fosforo, che si combina con gli zuccheri per formare uno scheletro per le molecole di DNA e aiuta anche a riparare e mantenere le membrane cellulari, finora ha rilevamento eluso.
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Le nuove intriganti scoperte stimano che le concentrazioni di fosforo su Encelado siano almeno 500 volte superiori alle più alte concentrazioni conosciute sulla Terra. Terraoceani. La scoperta, annunciata in un documento di ricerca pubblicato mercoledì (14 giugno), mostra che la luna ghiacciata, già uno dei migliori candidati nella ricerca di vita aliena, ora soddisfa “i più severi requisiti di abitabilità”.
“Non abbiamo trovato la vita e nemmeno qualcosa di creato dalla vita”, ha detto a Space.com Frank Postberg, professore di scienze planetarie alla Freie Universität Berlin in Germania, che ha guidato la ricerca. Ha aggiunto: “Abbiamo appena trovato segni di qualcosa che indica che la vita potrebbe benissimo formarsi lì. È solo un indicatore di abitabilità, un indicatore molto buono e importante”.
Negli ultimi cinque anni, Postberg ei suoi colleghi hanno studiato i dati raccolti da Cassini nel 2008, quando la navicella spaziale è volata e ha “assaggiato” i geyser che aveva Encelado. espulso nello spazio. Questi potenti getti d’acqua sono probabilmente attivati quando la gravità del gigante gassoso Saturno preme contro la luna, riscaldando il suo interno roccioso. L’acqua pressurizzata scorre quindi attraverso le fessure nella crosta di ghiaccio, esplodendo nello spazio a 79 galloni (360 litri) al secondo, abbastanza velocemente da riempire una piscina olimpionica in sole due ore. Mentre la maggior parte del materiale del pennacchio cade sotto forma di neve sulla superficie della luna, parte di esso viene anche espulso SaturnoAnello E, un debole alone di minuscole particelle di ghiaccio. Sono state queste particelle a scontrarsi con gli strumenti di Cassini durante il suo sorvolo.
Mentre ricerca precedente Sulla base di modelli computerizzati che concludono che potrebbe esserci fosforo su Encelado, questa è la prima volta che il componente elementare è stato osservato direttamente nel materiale dei geyser di Encelado.
“L’unica cosa indiretta è che i sali di fosfato sono stati trovati nell’anello E di Saturno, non nel polo stesso”, ha detto a Space.com Christopher Glenn, scienziato planetario e geochimico del Southwest Research Institute in Texas e uno degli autori del nuovo studio. . “Ma sappiamo che il pennacchio di Encelado si nutre dell’anello E. Non c’è mistero lì”, ha aggiunto.
Passando in rassegna le misurazioni di oltre 300 granelli di ghiaccio campionati dalla sonda Cassini e i dati riprodotti in laboratorio a scopo di convalida, il team dietro il nuovo studio ha scoperto nove granelli che contenevano una chiara impronta digitale di fosfato, l’unica forma di fosforo che Può assorbire organismi viventi E sono usati da loro per la crescita.
“È stato un momento sconcertante quando mi sono reso conto per la prima volta che questi spettri mostrano molto probabilmente fosfati”, ha detto Postberg, aggiungendo che il suo team è stato neutrale durante l’analisi dei dati. “Ammetto che i fosfati sono probabilmente la cosa migliore che siamo riusciti a trovare, ma non li stavamo cercando specificamente”.
Gli scienziati sono divisi sulla presenza di fosforo su Encelado. UN Studio 2018 Le tipiche concentrazioni di fosforo sulla Luna hanno dedotto che l’elemento cruciale sarà esaurito negli oceani della Luna e quindi non disponibile per la vita potenziale. Tuttavia, il nuovo studio “ribalta le mie scoperte dal mio modello precedente”, ha detto a Space.com Manasvi Lingam, che ha guidato la ricerca del 2018 ma non faceva parte del nuovo studio. “Nella scienza, è comune che le vecchie teorie vengano sostituite da nuove teorie e dati migliorati, infatti, è così che il campo sta progredendo”.
I risultati dell’ultimo studio sono coerenti con ciò che un team di scienziati, tra cui Glenn, ha scoperto nel 2022. Utilizzando modelli geochimici aggiornati, il team è stato in grado di stimato Quell’ortofosfato si dissolverebbe infatti a una velocità molto più elevata di quanto previsto in precedenza nelle acque di Encelado, risultando in un oceano che potrebbe essere 1.000 volte più ricco di fosforo di quello terrestre.
Il nuovo studio conclude anche che l’ortofosfato è “facilmente disponibile” negli oceani di Encelado, con la migliore stima dell’abbondanza di questo fosfato che è 1.000 volte più abbondante che negli oceani della Terra. Sulla Terra, il fosforo viene rilasciato dalle rocce durante l’erosione e l’erosione della terraferma, che Encelado non ha. Invece, gli scienziati ritengono che le interazioni tra le acque dell’oceano della luna e le rocce che ne costituiscono il nucleo dissolvano grandi quantità di fosforo nell’oceano.
“Nessuno sarebbe sorpreso se ci fossero fosfati nella roccia di Encelado. Ci sono fosfati sulle comete… non è un grosso problema”, ha detto Postberg. “L’importante è che si dissolva nell’oceano [it’s] prontamente disponibile per la potenziale formazione della vita”.
Questa scoperta ha implicazioni oltre l’angolo di Encelado nel sistema solare. Il fosforo è molto scarso nelle acque naturali perché reagisce prontamente con atomi caricati positivamente come il calcio per formare fosfato di calcio, che intrappola il fosforo e quindi lo rende inadatto alle forme di vita. Ma Encelado è in grado di ospitare quantità così grandi di fosforo disciolto perché contiene quello che gli scienziati chiamano un oceano di soda.
Gli oceani di soda o i laghi di soda sono ricchi di carbonati, minerali che contengono anidride carbonica e si formano facilmente nell’acqua. I carbonati si legano ad altri elementi, come il calcio, lasciando il fosforo disponibile per l’uso della vita. Questo processo può essere visto su Terra Anche. Mono Lake in California, laghi di soda in Nevada e Borax Lake in Oregon sono solo alcuni esempi di laghi di soda dove possono sopravvivere ricchi ecosistemi. In altre parti del mondo, l’Africa, l’Asia e l’Europa sono note per avere laghi di soda simili.
Nel sistema solare, i corpi celesti che ospitano oceani oltre la linea di gelo – il punto arbitrario nel sistema tra la fascia degli asteroidi e l’orbita di Giove oltre il quale il carbonio e il ghiaccio cominciano a condensarsi in ghiacci solidi – avranno inevitabilmente un oceano di soda, secondo un nuovo studio.
Postberg e il suo team hanno trovato grandi quantità di carbonati nei granelli di ghiaccio che Cassini ha campionato, indicando che mondi oceanici come Encelado, come le quattro lune più grandi di Urano che sono state recentemente Trovato per ospitare oceani sepolti – Tutti “dovrebbero essere questi oceani di soda e dovrebbero avere facilità a dissolvere i fosfati dalla roccia”, ha detto Postberg.
I mattoni planetari da cui sono formati tutti i pianeti e le lune del sistema solare sono ricchi di carbonati, quindi qualsiasi corpo celeste nel sistema solare esterno che ha un oceano a contatto con la roccia potrebbe ospitare un lago di soda che potrebbe ospitare abbondanti quantità di fosfato.
“Questi carbonati, questo è qualcosa di comune nel sistema solare esterno”, ha detto Postberg. “Questo vale non solo per Encelado, ma per tutti i mondi oceanici del sistema solare esterno.”
Quindi, mentre la quantità esatta di fosforo nell’oceano di Encelado è ancora una stima – i ricercatori affermano che le concentrazioni locali potrebbero rimanere più alte o più basse poiché non sappiamo ancora tutto sul funzionamento della Luna – il dibattito sul fatto che il fosforo stesso sia un componente critico per la vita, esistente sulla superficie della luna sembra essere stata finalmente risolta.
“È abitabile – ovviamente, è difficile discuterne – ma non sappiamo se sia abitato”, ha detto Postberg.
I ricercatori sanno poco, se non nessuno, di ciò che accade all’acqua dell’oceano su Encelado mentre viaggia fuori dall’oceano, attraverso la crosta di ghiaccio e nello spazio. Chiarire come funziona questo processo di trasferimento ci darà una migliore comprensione delle valutazioni di abitabilità della luna dalle misurazioni dei veicoli spaziali, secondo Glenn.
“Penso che siamo pronti per la sfida!” Egli ha detto.
La nuova ricerca è descritta in A carta Pubblicato mercoledì (14 giugno) sulla rivista Nature.
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