Підземний океан супутника Сатурна Енцелада може бути багатий фосфором – елементом, який вважається важливим інгредієнтом для життя. Це висновок міжнародної групи вчених, які використали комбінацію методів моделювання, щоб показати, що стабільні сполуки фосфору, ймовірно, вивільняються з морського дна Місяця. Прогнози можуть допомогти майбутнім місіям до крижаних супутників Сатурна краще визначити будь-які ознаки життя.
Пошуки позаземного життя в Сонячній системі часто керуються наявністю рідкої води. Відомо, що за межами Землі під крижаними поверхнями кількох супутників Юпітера та Сатурна існують океани, які нагріваються приливними силами, створеними цими гігантськими планетами. Одним із претендентів на життя є шостий за величиною супутник Сатурна Енцелад.
Незважаючи на невеликий розмір (діаметр 500 км), цей супутник відомий багатими водою шлейфами, які прориваються крізь тріщини в його крижаній корі. Шлейфи були виявлені NASA Cassini космічний корабель. Під час кількох прольотів між 2005 і 2015 роками Кассіні пролетів прямо крізь ці шлейфи, щоб побачити хімічні сполуки, які існують глибоко в океані Енцелада.
Основні хімічні речовини
Вода, яку досліджував Кассіні, містила кілька хімічних речовин, які астробіологи вважають основними будівельними блоками життя: включаючи вуглець, аміак і сірководень. Однак одним з елементів, який уникнув виявлення, був фосфор, який є ключовим інгредієнтом структур, включаючи ДНК, клітинні мембрани, кістки та зуби. Хоча нестача фосфору поставила б під сумнів життєздатність Енцелада, короткі спостереження Кассіні були далеко не вичерпними.
Великий фінал Кассіні
У цьому останньому дослідженні команда під керівництвом Цзіхуа Хао в Університеті науки і технологій Китаю та Крістофер Глейн у Південно-Західному дослідницькому інституті в США використовували методи геохімічного моделювання, щоб отримати оцінку вмісту фосфору на Місяці. По-перше, вони використовували термодинамічне моделювання для оцінки стабільності різних форм розчиненого фосфору – змінюючи фактори, включаючи температуру та рН океану.
Спираючись на ці ідеї, вони потім використали кінетичне моделювання, щоб дослідити розчинення стабільних фосфатних мінералів в океані Енцелада. Протягом короткого геологічного періоду ці симуляції показали, що фосфор може швидко вивільнятися через вивітрювання скелястого морського дна Місяця. У свою чергу, це призведе до концентрації фосфору, близької або, можливо, навіть перевищуючої рівні, наявні в морській воді на Землі.
Така велика чисельність означатиме, що життя в рідкому океані Енцелада не буде обмежено браком фосфору, що ще більше підсилює ймовірність того, що життя могло виникнути під крижаною поверхнею маленького місяця. Ці прогнози повинні бути підтверджені майбутніми місіями на Сатурн, але якщо ми все-таки відправимо зонди на Енцелад, результати команди дадуть цінні вказівки для цих місій, допомагаючи астрономам вивчити драматичні шлейфи Місяця в безпрецедентних деталях.
Дослідження описано в Праці Національної академії наук.
