Havet under overflaten til Saturns måne Enceladus kan være rikelig med fosfor - et grunnstoff som antas å være en viktig ingrediens for liv. Det er konklusjonen til et internasjonalt team av forskere som brukte en kombinasjon av simuleringsteknikker for å vise at stabile forbindelser av fosfor sannsynligvis frigjøres fra månens havbunn. Spådommene kan hjelpe fremtidige oppdrag til Saturns iskalde måner for å bedre finne livssignaturer.
Søket etter utenomjordisk liv i solsystemet styres ofte av tilstedeværelsen av flytende vann. Utenfor Jorden er hav kjent for å eksistere under de iskalde overflatene til flere måner av Jupiter og Saturn - som alle varmes opp av tidevannskreftene fra disse gigantiske planetene. En utfordrer til livet er Saturns sjette største måne, Enceladus.
Selv om den er liten (500 km i diameter), er denne månen kjent for de vannrike plymene som bryter ut gjennom sprekker i den iskalde skorpen. Plymene ble oppdaget av NASA Cassini romfartøy. Under flere forbiflyvninger mellom 2005 og 2015 fløy Cassini rett gjennom disse skyene, og fikk et glimt av de kjemiske forbindelsene som finnes dypt inne i Enceladus’ hav.
Essensielle kjemikalier
Vannet Cassini undersøkte inneholdt flere kjemikalier som astrobiologer anser som essensielle byggesteiner i livet: inkludert karbon, ammoniakk og hydrogensulfid. Et element som unnslapp oppdagelse var imidlertid fosfor – som er en nøkkelingrediens i strukturer inkludert DNA, cellemembraner, bein og tenner. Mens mangel på fosfor ville sette Enceladus’ beboelighet i tvil, var Cassinis korte observasjoner langt fra uttømmende.
Cassinis store finale
I denne siste studien har et team ledet av Jihua Hao ved University of Science and Technology i Kina og Christopher Glein ved Southwest Research Institute i USA brukte geokjemiske modelleringsteknikker for å få et estimat av månens fosformengde. For det første brukte de termodynamisk modellering for å evaluere stabiliteten til forskjellige former for oppløst fosfor - varierende faktorer inkludert temperaturen og pH i havet.
Med utgangspunkt i denne innsikten brukte de kinetisk modellering for å undersøke oppløsningen av stabile fosfatmineraler gjennom Enceladus' hav. Over korte geologiske tidsskalaer viste disse simuleringene at fosfor raskt kunne frigjøres gjennom forvitringen av månens steinete havbunn. I sin tur forventes dette å produsere fosforkonsentrasjoner nær, eller muligens til og med overstige, nivåene som finnes i sjøvann på jorden.
En så høy overflod ville bety at livet i Enceladus’ flytende hav ikke ville bli begrenset av mangel på fosfor – noe som ytterligere styrker muligheten for at liv kan ha dukket opp under den lille månens isete overflate. Disse spådommene må bekreftes av fremtidige oppdrag til Saturn, men hvis vi sender sonder til Enceladus, vil teamets resultater gi verdifull veiledning for disse oppdragene – og hjelpe astronomer med å undersøke månens dramatiske skyer i enestående detalj.
Forskningen er beskrevet i Proceedings of National Academy of Sciences.
