science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoeker helpt bij het identificeren van nieuw bewijs voor bewoonbaarheid in oceaan van Saturnusmaan Enceladus

SwRI-hoofdwetenschapper Dr. Christopher Glein heeft bijgedragen aan nieuwe bevindingen dat fosfor in de vorm van orthofosfaat (bijv. HPO4 2- ) is waarschijnlijk overvloedig aanwezig in de ondergrondse oceaan van Saturnusmaan Enceladus. Een frisdrank of alkalische oceaan (met NaHCO3 en/of Na2CO3 ) binnenkant van Enceladus interageert geochemisch met een rotsachtige kern. Modellering geeft aan dat deze interactie het oplossen van fosfaatmineralen bevordert, waardoor orthofosfaat direct beschikbaar wordt voor mogelijk leven in de oceaan. Omdat fosfor een essentieel ingrediënt is voor het leven, versterkt deze bevinding het toenemende bewijs voor bewoonbaarheid binnen deze kleine Saturnische maan. Krediet:Southwest Research Institute

De zoektocht naar buitenaards leven is zojuist interessanter geworden nu een team van wetenschappers, waaronder Dr. Christopher Glein van het Southwest Research Institute, nieuw bewijs heeft gevonden voor een belangrijke bouwsteen voor leven in de ondergrondse oceaan van Saturnusmaan Enceladus. Nieuwe modellen geven aan dat de oceaan van Enceladus relatief rijk zou moeten zijn aan opgeloste fosfor, een essentieel ingrediënt voor het leven.

"Enceladus is een van de belangrijkste doelen in de zoektocht van de mensheid naar leven in ons zonnestelsel", zegt Glein, een vooraanstaand expert in buitenaardse oceanografie. Hij is co-auteur van een artikel in de Proceedings of the National Academy of Sciences dit onderzoek beschrijft. "In de jaren sinds NASA's Cassini-ruimtevaartuig het Saturnus-systeem bezocht, zijn we herhaaldelijk verbluft door de ontdekkingen die mogelijk zijn gemaakt door de verzamelde gegevens."

Het Cassini-ruimtevaartuig ontdekte het vloeibare water van Enceladus en analyseerde monsters toen pluimen van ijskorrels en waterdamp de ruimte in braken door scheuren in het ijzige oppervlak van de maan.

"Wat we hebben geleerd, is dat de pluim bijna alle basisvereisten bevat van het leven zoals we dat kennen," zei Glein. "Hoewel het bio-essentiële element fosfor nog rechtstreeks moet worden geïdentificeerd, heeft ons team bewijs gevonden voor de beschikbaarheid ervan in de oceaan onder de ijzige korst van de maan."

Een van de meest diepgaande ontdekkingen in de planetaire wetenschap van de afgelopen 25 jaar is dat werelden met oceanen onder een oppervlaktelaag van ijs veel voorkomen in ons zonnestelsel. Dergelijke werelden omvatten de ijzige satellieten van de reuzenplaneten, zoals Europa, Titan en Enceladus, evenals verder weg gelegen lichamen zoals Pluto. Werelden zoals de aarde met oppervlakte-oceanen moeten zich binnen een klein bereik van afstanden van hun gastheersterren bevinden om de temperaturen te handhaven die vloeibaar oppervlaktewater ondersteunen. Binnenwateren van de oceaan kunnen zich echter over een veel groter bereik van afstanden voordoen, waardoor het aantal bewoonbare werelden dat waarschijnlijk in de melkweg zal bestaan ​​aanzienlijk wordt uitgebreid.

"De zoektocht naar buitenaardse bewoonbaarheid in het zonnestelsel heeft de focus verschoven, omdat we nu op zoek zijn naar de bouwstenen voor het leven, waaronder organische moleculen, ammoniak, zwavelhoudende verbindingen en de chemische energie die nodig is om het leven te ondersteunen," zei Glein. "Fosfor vormt een interessant geval omdat eerder werk suggereerde dat het misschien schaars is in de oceaan van Enceladus, wat de vooruitzichten op leven zou verzwakken."

Fosfor in de vorm van fosfaten is van levensbelang voor al het leven op aarde. Het is essentieel voor de aanmaak van DNA en RNA, energiedragende moleculen, celmembranen, botten en tanden bij mensen en dieren, en zelfs het microbioom van plankton in de zee.

Teamleden voerden thermodynamische en kinetische modellering uit die de geochemie van fosfor simuleert op basis van inzichten van Cassini over het oceaan-zeebodemsysteem op Enceladus. Tijdens hun onderzoek ontwikkelden ze het meest gedetailleerde geochemische model tot nu toe van hoe mineralen op de zeebodem oplossen in de oceaan van Enceladus en voorspelden ze dat fosfaatmineralen daar ongewoon oplosbaar zouden zijn.

"De onderliggende geochemie heeft een elegante eenvoud die de aanwezigheid van opgelost fosfor onvermijdelijk maakt en niveaus bereikt die dicht bij of zelfs hoger liggen dan die in het moderne aardse zeewater," zei Glein. "Wat dit betekent voor de astrobiologie is dat we er meer dan ooit zeker van kunnen zijn dat de oceaan van Enceladus bewoonbaar is."

Volgens Glein is de volgende stap duidelijk:"We moeten terug naar Enceladus om te zien of een bewoonbare oceaan daadwerkelijk wordt bewoond." + Verder verkennen

Theoretisch model suggereert dat de zoutheid van de oceanen van Enceladus misschien juist is om het leven in stand te houden