אלמנט חיוני לחיים נמצא באחד מירחי שבתאי, ומעלה תקוות למצוא חיידקים זרים

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

Enceladus הוא הירח הזעיר של שבתאי שנראה שיש בו הכל. פני השטח הקפואים שלו מגולפים בצורה מורכבת על ידי תהליכים גיאולוגיים מתמשכים. המעטפת הקפואה שלו מונחת על אוקיינוס פנימי ונוזל. שם, מים חמים טעונים כימית מחלחלים מתוך הליבה הסלעית אל קרקעית האוקיינוס, ומספקים פוטנציאל הזנה לחיי חיידקים.

עכשיו, מחקר חדש, פורסם ב טבע, חשף ראיות נוספות. הוא מציג את ההוכחה הראשונה לכך שהאוקיינוס של אנקלדוס מכיל זרחן, יסוד חיוני לחיים.

השמיים חללית קסיני, שהופעל במסלול סביב שבתאי 2004-17 על ידי נאסא וסוכנות החלל האירופית (Esa), מצאו פלומות של חלקיקי קרח שיוצאות מסדקים. אלה חודרים ישר דרך המעטפת הקפואה כך שמי האוקיינוס בתחתית כל סדק חשופים לוואקום של החלל, שם היעדר לחץ מגביל גורם להם לבעבע ולהתאדות בצורת פלומות.

הפלומות הללו סיפקו דגימות של ריסוס מהאוקיינוס הפנימי של אנקלדוס שנאספו לניתוח על ידי קאסיני במהלך מספר טיסות קרובות, בונוס שלא היה צפוי כאשר המשימה תוכננה בתחילה.

חלקיקים שנותחו במהלך מעברים קצרים אלו דרך הפלומות הוכיחו כי הקרח מזוהם עקבות של מולקולות אורגניות פשוטות כמו גם מימן מולקולרי וחלקיקים זעירים של סיליקה. ביחד, אלה מצביעים על כך שתגובות כימיות בין מים לסלע חם מתרחשות על קרקעית האוקיינוס, ככל הנראה ב"פתחי הידרותרמיות” (בקע המשחרר מים מחוממים) דומה לאלו שעל כדור הארץ.

זה משמעותי. זה אומר שלאנצלדוס יש את כל המרכיבים לחיים מיקרוביאליים כדי לקיים את עצמם (בהיעדר אור שמש). זוהי למעשה התפאורה שנחשבת בסבירות הגבוהה ביותר שסייעה לחיים על פני כדור הארץ להתחיל. אם זה קרה על כדור הארץ זה יכול היה לקרות גם בתוך אנצלדוס.

קישור חסר

כל החיים על פני כדור הארץ דורשים שישה יסודות חיוניים: פחמן, מימן, חנקן, חמצן, זרחן וגופרית - ידועים ביחד בראשי התיבות הבלתי ניתנים להגייה CHNOPS. חמישה מתוך ששת היסודות החיוניים הללו התגלו בדגימות פלומת אנצלדוס לפני מספר שנים, אך מעולם לא נמצא זרחן.

זרחן הוא מרכיב חיוני, מכיוון שהוא נחוץ לקבוצות הפוספט (זרחן פלוס חמצן) המקשרות את השרשראות הארוכות של חומצות גרעין כגון DNA ו-RNA המאחסנים מידע גנטי. זה גם מאפשר לתאים לאגור אנרגיה באמצעות מולקולות כגון אדנוזיד טריפוספט (בקיצור ATP).

כמובן, אנחנו לא יודעים בוודאות שהחיים בתוך Enceladus (אם הוא קיים) מחויבים להשתמש בחומצות גרעין או ATP. עם זאת, מכיוון שנוכחות של זרחן חיונית לחיים כפי שאנו מכירים אותם, היא הופכת את Enceladus לאפשרות סביר יותר כעת, כאשר אנו בטוחים שיש מספיק זרחן זמין שם.

קאני איסוף

הצוות מצא את הזרחן של אנצלדוס על ידי הימנעות מהנתונים העמוסים שנאספו במהלך הרחפנים המהירים בטירוף של הקאסיני דרך הפלומות. במקום זאת, הם סרקו נתונים דלים יותר שהצטברו בצורה נינוחה יותר על ידי מנתח האבק הקוסמי של קאסיני במהלך 15 תקופות בין 2004 ל-2008 בזמן שקאסיני נסע בתוך אחת הטבעות של שבתאי: "טבעת אלקטרונית." Enceladus נע לאורך החישוק הזה כשהוא מקיף אותו.

עובי חישוק הטבעת E הוא יותר מ-2,000 ק"מ. כ-30 אחוז מחלקיקי הקרח הנפלטים בנוצות של אנצלדוס מגיעים לשם, כפי שהוכח על ידי תמונה עדכנית מטלסקופ החלל ג'יימס ווב, וזו ההוכחה היחידה שיש לנו לכך שהנוצות עדיין היו פעילות חמש שנים לאחר מכן סוף משימת קאסיני.

אלמנט חיוני לחיים נמצא באחד מירחי שבתאי, ומעלה תקוות למציאת חיידקים חייזרים אינטליגנציה נתונים PlatoBlockchain. חיפוש אנכי. איי. — שמאל למטה: הפלומה מאנסלדוס, שצולמה בטווח של יותר ממיליארד ק"מ על ידי טלסקופ ג'יימס ווב (JWST), מלווה בהתרשמות של אמן. קרדיט תמונה: NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)

מיון באמצעות ניתוחים של כמעט אלף חלקיקי קרח, המייצגים תרסיס קפוא מ-Enceladus, מצאו החוקרים תשעה מהם שהכילו פוספטים. זה אולי נשמע כמו הובלה קלה, אבל זה מספיק כדי להוכיח שלאנצלדוס יש יותר ממספיק זרחן מומס באוקיינוס שלו כדי לאפשר את תפקוד החיים שם.

ואכן, ניסויי מעבדה עוקבים מצביעים על כך שריכוז הזרחן המומס במי האוקיינוס של אנקלדוס עשוי להיות אפילו גדול פי מאות מאשר באוקיינוסים של כדור הארץ.

הצוות טוען כי הממצאים שלהם והמודלים הנלווים לכך סביר להניח שכל ירח קפוא שצמח רחוק יותר מהשמש מ"קו השלג של פחמן דו חמצני" של מערכת השמש - מקום בו הטמפרטורות במהלך היווצרות כוכבי הלכת היו נמוכות מספיק כדי שפחמן דו חמצני יהפוך לקרח - הוא עשוי להכיל זרחן בשפע. תנאי זה מתקיים עבור ירחים קפואים בשבתאי ומחוצה לו, אך לא בצדק.

המרחק של צדק מהשמש מציב אותו מעבר ל"קו השלג של מים-קרח" (שם המים הופכים לקרח), אבל הוא קרוב מדי לשמש, ומכאן חם מדי, מכדי להיות מעבר לקו השלג של פחמן דו חמצני.

אז איפה זה משאיר את הירח של צדק אירופה, מטרה עבור משימות אמור להגיע בערך עשר שנים מהיום?

הירח הזה הוכרז כמי שיכול לתמוך בביוספרה פורחת יותר מאשר אנצלדוס בגלל גודלו הגדול יותר ומאגר האנרגיה הכימית שלו בחלק הפנימי הסלעי שלו. הצוות שמאחורי המחקר החדש סריג לגבי זה, אבל המודל שלהם מצביע על ריכוז פוספט באוקיינוס הפנימי של אירופה פחות פי אלף מאשר באנקלדוס.

מבחינתי, זה לא משנה משחק, ואנחנו צריכים להמשיך ולצפות שאירופה תהיה ראויה למגורים. אבל זה יהיה מרגיע למצוא הוכחה כלשהי לזרחן גם שם.

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

תמונת אשראי: נאס"א / JPL-Caltech / מכון מדעי החלל. חלקיקי קרח, עם רק שמץ של פוספטים, יוצאים מהקוטב הדרומי של אנקלדוס, כפי שצולם על ידי קאסיני ב-2010.