Det underjordiske hav af Saturns måne Enceladus kan være rigeligt af fosfor – et grundstof, der menes at være en væsentlig ingrediens for liv. Det er konklusionen fra et internationalt hold af forskere, der brugte en kombination af simuleringsteknikker til at vise, at stabile fosforforbindelser sandsynligvis bliver frigivet fra månens havbund. Forudsigelserne kan hjælpe fremtidige missioner til Saturns iskolde måner til bedre at lokalisere eventuelle signaturer af liv.
Søgen efter udenjordisk liv i solsystemet styres ofte af tilstedeværelsen af flydende vand. Ud over Jorden er oceaner kendt for at eksistere under de iskolde overflader af adskillige måner af Jupiter og Saturn - som alle opvarmes af tidevandskræfterne fra disse gigantiske planeter. En udfordrer til livet er Saturns sjette største måne, Enceladus.
Selvom den er lille (500 km i diameter), er denne måne berømt for de vandrige faner, der bryder ud gennem revner i dens iskolde skorpe. Fanerne blev opdaget af NASA's Cassini rumfartøj. Under adskillige forbiflyvninger mellem 2005 og 2015 fløj Cassini lige gennem disse faner og fik et glimt af de kemiske forbindelser, der findes dybt inde i Enceladus' hav.
Essentielle kemikalier
Vandet Cassini undersøgte indeholdt adskillige kemikalier, som astrobiologer betragter som essentielle byggesten i livet: herunder kulstof, ammoniak og svovlbrinte. Et element, der undslap påvisning, var imidlertid fosfor - som er en nøgleingrediens i strukturer, herunder DNA, cellemembraner, knogler og tænder. Mens mangel på fosfor ville bringe Enceladus' beboelighed i tvivl, var Cassinis korte observationer langt fra udtømmende.
Cassinis store finale
I denne seneste undersøgelse har et hold ledet af Jihua Hao ved University of Science and Technology i Kina og Christopher Glein ved Southwest Research Institute i USA brugte geokemiske modelleringsteknikker til at opnå et skøn over månens fosforoverflod. For det første brugte de termodynamisk modellering til at evaluere stabiliteten af forskellige former for opløst fosfor - varierende faktorer, herunder havets temperatur og pH.
Med udgangspunkt i denne indsigt brugte de derefter kinetisk modellering til at undersøge opløsningen af stabile fosfatmineraler gennem Enceladus' hav. Over korte geologiske tidsskalaer viste disse simuleringer, at fosfor hurtigt kunne frigives gennem forvitringen af månens stenede havbund. Til gengæld forventes dette at producere fosforkoncentrationer tæt på eller muligvis endda over niveauerne i havvand på Jorden.
En så høj overflod ville betyde, at livet i Enceladus' flydende hav ikke ville blive begrænset af mangel på fosfor - hvilket yderligere styrke muligheden for, at liv kan være opstået under den lille månes iskolde overflade. Disse forudsigelser skal bekræftes af fremtidige missioner til Saturn, men hvis vi sender sonder til Enceladus, vil holdets resultater give værdifuld vejledning til disse missioner - og hjælpe astronomer med at undersøge månens dramatiske faner i hidtil uset detaljer.
Forskningen er beskrevet i Proceedings of National Academy of Sciences.
