العلماء يعثرون على الفوسفور على إنسيلادوس: تنبيه علمي

لأول مرة ، تم العثور على الفوسفات في محيط غريب. الاكتشاف الذي تم على قمر كوكب زحل إنسيلادوس يثير احتمال وجود حياة على القمر الصناعي الصغير المتجمد.

حدد فريق دولي بقيادة عالم الكواكب فرانك بوستبرغ من جامعة برلين الحرة في ألمانيا المركبات التي تحتوي على الفوسفور في البخار المنبعث من القمر المحيطي لكوكب زحل إنسيلادوس – أكبر نسبة من الماء السائل في النظام الشمسي من حيث الكتلة. تشير الكميات التي تم العثور عليها إلى أنه يمكن أن يكون أكثر وفرة بمئة مرة مما لدينا على الأرض.

هذا يعني أن لدينا أدلة جديدة لفهم عوالم المحيطات في النظام الشمسي وما وراءه. نظرًا لأن الفوسفور هو أحد العناصر الستة التي تعتبر ضرورية للحياة استنادًا إلى الماء والكيمياء العضوية ، فإن اكتشافه يزيد بشكل كبير من فرص الحياة على القمر إنسيلادوس.

“الفوسفور عنصر أساسي للكواكب للبقاء على قيد الحياة ، ولكن حتى الآن ، لم يتم اكتشافه في المحيط خارج الأرض. تشير النمذجة الجيوكيميائية السابقة إلى أن إنسيلادوس وعوالم المحيطات الجليدية الأخرى قد تفتقر إلى الفوسفات.” يكتب الباحثون في ورقتهم.

“في هذا العمل ، نقدم أطياف الكتلة CDA لمجموعة من جليد الحلقات الإلكترونية التي تظهر وجود فوسفات الصوديوم. ثم نجري تجارب معملية مناظرة لإثبات كميًا أن محيط إنسيلادوس غني بالفوسفات المذاب.”

إنسيلادوس ، سابع أكبر قمر على الأرض ، لا يبدو كثيرًا للوهلة الأولى ، ولكن هناك الكثير مما يحدث تحت سطحه الخارجي المتجمد. عندما اكتشف مسبار زحل كاسيني لأول مرة انبثاق الينابيع الساخنة من إنسيلادوس ، كشف عن وجود محيط عالمي ، يحتفظ بالسائل عن طريق الحرارة الناتجة عن الدفع المستمر. القمرتفاعل الجاذبية مع زحل.

زحل ، وبالتالي ، إنسيلادوس ، بعيدان عن حرارة الشمس التي تحافظ على الحياة ، والتي تعتمد عليها معظم شبكات الغذاء على الأرض. ولكن هنا على الأرض ، في أحلك وأبرد أجزاء أعماق المحيط حيث لا تخترق أشعة الشمس أبدًا ، تزدهر الشبكات الغذائية التي تعتمد على الكيمياء حول الفتحات الحرارية في قاع البحر.

قد يكون لدى إنسيلادوس أشياء من هذا القبيل ، لكن الأمر لا يعني أننا نرسل غواصة إلى الأسفل على الأقل. 20 كيلومترا (12 ميل) تتطلب القشرة الجليدية بعض النظرات الخاطفة.

لحسن الحظ ، إنسيلادوس هو وحش صغير فوضوي. هذه السخانات نشطة ، وتتميز باستمرار ؛ في الواقع ، هم يشكلون ويحافظون على الحلقة E الخارجية الثانية لكوكب زحل ، وهي عبارة عن طارة ضبابية تتكون في الغالب من جزيئات دقيقة من جليد الماء حيث يكون إنسيلادوس مضمنًا بشكل ملائم.

أخذت كاسيني عينات من الحلقة وجمعت وميض الضوء من الجليد قبل أن يغرق أخيرًا في غيوم زحل في نهاية عام 2017.

في الفروق الدقيقة لهذا الضوء ، يمكننا اكتشاف تفاصيل حول الكيمياء. تمتص العناصر والمركبات بعض الأطوال الموجية وتعيد إصدار البعض الآخر ؛ من خلال تقسيم الضوء إلى أقواس قزح والبحث عن المناطق المضيئة والخافتة ، يمكن للعلماء تحديد المواد الكيميائية الموجودة ، مثل بصمة الإصبع الكيميائية.

فعل Postberg وزملاؤه ذلك بالضبط ، حيث أخذوا البيانات من أداة تحليل الغبار الكوني من كاسيني وأجروا تحليلًا مفصلاً لـ 345 جسيمًا. في تسعة من هذه الجسيمات ، وجدوا ميزات طيفية فريدة لفوسفات الصوديوم ، وهو مزيج من الصوديوم والفوسفور.

بعد ذلك ، أجروا تجربة بإطلاق ليزر على شعاع من الماء مذاب في أورثو فوسفات الصوديوم وثنائي فوسفات الهيدروجين ، في محاولة لتكرار الطيف. كانوا قادرين على إعادة إنتاج البصمة الكيميائية التي وجدوها في جليد الحلقة E. تشير وفرة هذه العناصر اللازمة لإعادة إنتاج الطيف إلى أن محيط إنسيلادوس غني بالصوديوم.

“يشير اكتشاف CDA للجليد الذي يحتوي على تركيزات عالية من الفوسفات إلى أن الفوسفور متاح بسهولة في أعالي المحيط (أي منطقة مصدر العمود) من إنسيلادوس” يكتب الباحثون. “حتى مع وجود هامش متحفظ ، يشير تقديرنا إلى تركيزات في حدود مئات الميكرومولار على الأقل ، وهو ما يعادل 100 ضعف متوسط ​​وفرة الفوسفات في محيطات الأرض.”

إذن من أين يأتي الفوسفور؟ يقع إنسيلادوس تحت محيطه السائل الرقيق تم اعتبار النواة مكونة نوع من الصخور يسمى الصخور الغضروفية الكربونية. أجرى الفريق تجارب في هذا الاتجاه ووجدوا أن الفوسفور هو نتاج حتمي للتفاعل بين مياه البحر القلوية والغنية بالكربونات وهذا الصخر.

لذا لا يقتصر الأمر على وجود الفوسفور بكثرة على القمر إنسيلادوس ، ولكن هناك أدلة موثوقة على ذلك.

تم تحديد العناصر الخمسة الأخرى من العناصر الستة المهمة – الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت – بالفعل في الانبعاثات الصادرة عن إنسيلادوس ، على الرغم من أن الكشف عن الكبريت مؤقت.

ومع ذلك ، فإن قال Postberg ال مؤتمر يوروبلانيت للعلوم في العام الماضي ، “يلبي القمر إنسيلادوس الآن ما يُعتبر عمومًا أحد أكثر المتطلبات صرامة لصلاحية السكن.”

فهل نذهب هناك؟ بلييياس؟

تم نشر دراسة اللجنة طبيعة.