RW Space

Впервые в инопланетном океане обнаружены фосфаты. Открытие, обнаруженное на спутнике Сатурна Энцеладе, повышает вероятность существования жизни на крошечном замерзшем спутнике.

Соединения, содержащие фосфор, были обнаружены в парах, извергаемых океаническим спутником Сатурна Энцеладом — телом Солнечной системы с самым большим отношение жидкой воды к массе – международная команда под руководством планетолога Франка Постберга из Свободного университета Берлина в Германии. Найденные количества предполагают, что их изобилие может быть более чем в 100 раз выше, чем здесь, на Земле.

Это означает, что у нас есть новый ключ к пониманию океанических миров в Солнечной системе и за ее пределами. А поскольку фосфор является одним из шести элементов, считающихся критически важными для жизни на основе воды и органической химии, его открытие значительно повышает перспективы жизни на Энцеладе.

«Фосфор является элементом, необходимым для обитаемости на планете, но на сегодняшний день он не был обнаружен в океане за пределами Земли. Предыдущее геохимическое моделирование предполагало, что фосфаты могут быть дефицитными в океане Энцелада и других ледяных океанских мирах», — пишут исследователи в своей статье.

» В этой работе мы представляем масс-спектры CDA популяции ледяных зерен с кольцом E, которые показывают присутствие фосфатов натрия. Затем мы проводим лабораторные аналоговые эксперименты, чтобы количественно установить, что океан Энцелада богат растворенными фосфатами».

Энцелад, размер которого составляет всего одну седьмую часть земной Луны, на первый взгляд может показаться не таким уж большим, но под его ледяной оболочкой происходит многое. Когда зонд «Сатурн» «Кассини» впервые обнаружил гейзеры, извергающиеся с Энцелада, он обнаружил наличие глобального океана, который остается жидким за счет тепла, создаваемого постоянным двухтактным гравитационным взаимодействием Луны с Сатурном.

Сатурн и, соответственно, Энцелад далеки от питающего жизнь солнечного тепла, на которое опирается подавляющее большинство пищевых сетей Земли. Но здесь, на Земле, в очень темных и холодных районах морских глубин, куда не проникают солнечные лучи, пищевые сети, основанные на химии, процветают вокруг источников тепла на дне океана.

Такое может быть. то же самое относится и к Энцеладу, но мы не можем просто заглянуть и отправить подводную лодку под ледяную корку толщиной не менее 20 километров (12 миль), чтобы немного заглянуть.

К счастью. , Энцелад — грязный крошечный зверюга. Те гейзеры — активная, постоянная особенность; на самом деле, они создают и поддерживают второе внешнее кольцо Сатурна E, нечеткий тор из материала, состоящего в основном из микроскопических частиц водяного льда, в котором уютно устроился Энцелад.

И Кассини, перед его драматическим окончательным погружением в облаках Сатурна в конце 2017 года, попробовал это кольцо, собрав мерцающий ото льда свет.

В тонкостях В этом свете можно различить детали химии. Элементы и соединения поглощают одни длины волн и переизлучают на других; разделяя свет на радугу и ища яркие и тусклые участки, ученые могут определить, какие химические вещества присутствуют, подобно химическому отпечатку пальца.

Постберг и его коллеги сделали это, взяв данные с анализатора космической пыли Кассини. и проведение всестороннего анализа 345 частиц. На девяти из этих частиц они идентифицировали спектральные особенности, которые, как они обнаружили, являются уникальными для фосфата натрия — соединения натрия и фосфора.

Затем они провели эксперимент, чтобы попытаться воспроизвести спектр, запустив лазер на пучок воды, в которой растворены ортофосфат натрия и гидрофосфат динатрия. Им удалось воспроизвести химический отпечаток, который они нашли в ледяных зернах кольца E. Обилие этих элементов, необходимых для воспроизведения спектра, предполагает высокое содержание натрия в океане Энцелада.

«Обнаружение CDA ледяных зерен с высокой концентрацией ортофосфатов указывает на то, что фосфор легко доступен в верхней части океана Энцелада (то есть, область источника плюма)», — пишут исследователи. «Даже с консервативным запасом наша оценка указывает на концентрации порядка, по крайней мере, сотен микромолей, что в несколько сотен раз превышает среднее содержание фосфатов в океанах Земли».

Так откуда же берется фосфор? Считается, что под жидким океаном Энцелада находится ядро, состоящее из породы, называемой углеродистой хондритовой породой. Команда провела эксперименты в этом направлении и обнаружила, что фосфор является неизбежным продуктом взаимодействия между щелочной и богатой карбонатами океанской водой и этой породой.

Таким образом, мало того, что фосфора на Энцеладе, вероятно, много, есть правдоподобное источник его тоже.

Другие пять из шести критических элементов — углерод, водород, азот, кислород и сера — уже были идентифицированы в выбросах с Энцелада, хотя обнаружение серы является предварительным.

Тем не менее, как сказал Постберг на научном конгрессе Europlanet в прошлом году, «Энцелад теперь удовлетворяет тому, что обычно считается одним из самых строгих требований для обитаемости».

Можем ли мы туда отправиться? Нравится?

Исследование команды опубликовано в журнале Nature.