Saturnuksen kuun Enceladuksen maanalainen valtameri saattaa sisältää runsaasti fosforia – alkuainetta, jonka uskotaan olevan välttämätön elämän ainesosa. Tämä on kansainvälinen tutkijaryhmä, joka käytti simulaatiotekniikoiden yhdistelmää osoittaakseen, että kuun merenpohjasta vapautuu todennäköisesti pysyviä fosforiyhdisteitä. Ennusteet voivat auttaa tulevia tehtäviä Saturnuksen jäisille kuuille paikantamaan paremmin mahdolliset elämän merkit.
Maan ulkopuolisen elämän etsintää aurinkokunnassa ohjaa usein nestemäisen veden läsnäolo. Maan ulkopuolella valtamerten tiedetään olevan useiden Jupiterin ja Saturnuksen kuiiden jäisten pintojen alla – joita kaikkia lämmittävät näiden jättimäisten planeettojen aiheuttamat vuorovesivoimat. Yksi haastaja elämästä on Saturnuksen kuudenneksi suurin kuu, Enceladus.
Vaikka tämä kuu on pieni (halkaisija 500 km), se on kuuluisa vesipitoisista täplistä, jotka purskaavat sen jäisen kuoren halkeamien läpi. Nasan löydöt löysivät Cassini avaruusalus. Useiden ohilennojen aikana vuosina 2005–2015 Cassini lensi suoraan näiden pilvien läpi ja sai vilauksen kemiallisista yhdisteistä, joita esiintyy syvällä Enceladuksen valtameressä.
Välttämättömät kemikaalit
Cassinin tutkima vesi sisälsi useita kemikaaleja, joita astrobiologit pitivät elämän olennaisina rakennuspalikoina: mukaan lukien hiiltä, ammoniakkia ja rikkivetyä. Yksi elementti, joka välttyi havaitsemiselta, oli kuitenkin fosfori – joka on DNA:n, solukalvojen, luiden ja hampaiden avainainesosa. Vaikka fosforin puute asettaisi Enceladuksen asumiskelpoisuuden kyseenalaiseksi, Cassinin lyhyet havainnot eivät olleet kattavia.
Cassinin suuri finaali
Tässä uusimmassa tutkimuksessa tiimi, jota johti Jihua Hao Kiinan tiede- ja teknologiayliopistossa ja Christopher Glein Southwest Research Institute Yhdysvalloissa käytti geokemiallisia mallinnustekniikoita saadakseen arvion kuun fosforin määrästä. Ensinnäkin he käyttivät termodynaamista mallintamista arvioidakseen liuenneen fosforin eri muotojen stabiliteettia – vaihtelevia tekijöitä, mukaan lukien valtameren lämpötila ja pH.
Näiden oivallusten pohjalta he käyttivät seuraavaksi kineettistä mallintamista tutkiakseen stabiilien fosfaattimineraalien liukenemista Enceladuksen valtameren läpi. Nämä simulaatiot osoittivat lyhyellä geologisella aikavälillä, että fosforia voi vapautua nopeasti kuun kivisen merenpohjan sään vaikutuksesta. Tämän puolestaan odotetaan tuottavan fosforipitoisuuksia, jotka ovat lähellä tai mahdollisesti jopa ylittävät maapallon meriveden pitoisuudet.
Näin suuri runsaus merkitsisi sitä, että fosforin puute ei rajoita elämää Enceladuksen nestemäisessä valtameressä, mikä vahvistaa entisestään mahdollisuutta, että pienen kuun jäisen pinnan alta on ilmaantunut elämää. Nämä ennusteet on vahvistettava tulevilla Saturnuksen lennoilla, mutta jos lähetämme luotain Enceladukseen, ryhmän tulokset tarjoavat arvokasta opastusta näihin tehtäviin – auttaen tähtitieteilijöitä tutkimaan kuun dramaattisia pilviä ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti.
Tutkimusta kuvataan Proceedings of National Academy of Sciences.
