האוקיינוס התת-קרקעי של ירח שבתאי אנקלדוס יכול להיות שופע בזרחן - יסוד שלדעתו הוא מרכיב חיוני לחיים. זו המסקנה של צוות בינלאומי של מדענים שהשתמש בשילוב של טכניקות סימולציה כדי להראות שסביר להניח שתרכובות יציבות של זרחן משתחררות מקרקעית הים של הירח. התחזיות עשויות לסייע למשימות עתידיות לירחים הקפואים של שבתאי כדי לאתר טוב יותר את חותמות החיים.
החיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ במערכת השמש מונחה לעתים קרובות על ידי נוכחותם של מים נוזליים. מעבר לכדור הארץ, ידוע שאוקיינוסים קיימים מתחת לפני השטח הקפואים של כמה ירחים של צדק ושבתאי - כולם מתחממים על ידי כוחות הגאות והשפל שמעניקים אותם כוכבי לכת ענקיים. אחד המתמודדים על החיים הוא הירח השישי בגודלו של שבתאי, אנצלדוס.
על אף שהוא קטן (קוטר 500 ק"מ), הירח הזה מפורסם בזכות הפלומות העשירות במים שמתפרצות מבעד לסדקים בקרום הקפוא שלו. הפלומות התגלו על ידי נאס"א קאסיני חללית. במהלך מספר טיסה בין השנים 2005 ל-2015, קאסיני טס ישר דרך הפלומות הללו, וקיבל הצצה לתרכובות הכימיות הקיימות עמוק בתוך האוקיינוס של אנקלדוס.
כימיקלים חיוניים
המים שבדקה קאסיני הכילו כמה כימיקלים שהאסטרוביולוגים רואים בהם אבני בניין חיוניות לחיים: כולל פחמן, אמוניה ומימן גופרתי. עם זאת, אלמנט אחד שנמלט מגילוי היה זרחן - שהוא מרכיב מרכזי במבנים הכוללים DNA, קרומי תאים, עצמות ושיניים. בעוד שמחסור בזרחן היה מטיל ספק ביכולת המגורים של אנצלדוס, התצפיות הקצרות של קאסיני היו רחוקות מלהיות ממצות.
הגמר הגדול של קאסיני
במחקר האחרון הזה, צוות בראשות ג'יהואה האו באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין ו כריסטופר גליין במכון המחקר Southwest בארה"ב השתמש בטכניקות מודלים גיאוכימיים כדי לקבל אומדן של שפע הזרחן של הירח. ראשית, הם השתמשו במודלים תרמודינמיים כדי להעריך את היציבות של צורות שונות של זרחן מומס - גורמים משתנים כולל הטמפרטורה וה-pH של האוקיינוס.
בהתבסס על התובנות הללו, הם השתמשו בשלב הבא במודלים קינטיים כדי לבחון את פירוק מינרלים פוספטים יציבים דרך האוקיינוס של אנקלדוס. לאורך לוחות זמנים גיאולוגיים קצרים, הדמיות אלה הראו שניתן לשחרר זרחן במהירות באמצעות בליה של קרקעית הים הסלעית של הירח. בתורו, זה צפוי לייצר ריכוזי זרחן קרובים או אולי אפילו עולים על הרמות הקיימות במי הים על פני כדור הארץ.
שפע כה גבוה פירושו שהחיים באוקיינוס הנוזלי של אנקלדוס לא יוגבלו על ידי מחסור בזרחן - מה שמחזק עוד יותר את האפשרות שחיים עשויים להופיע מתחת לפני השטח הקפואים של הירח הקטן. תחזיות אלו יצטרכו להיות מאושרות על ידי משימות עתידיות לשבתאי, אך אם נשלח בדיקות לאנקלדוס, תוצאות הצוות יספקו הדרכה חשובה למשימות אלו - ויסייעו לאסטרונומים לבחון את הפלומות הדרמטיות של הירח בפירוט חסר תקדים.
המחקר מתואר ב PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים.
