بلوک اصلی سازنده حیات در انسلادوس قمر زحل پیدا شد

دکتر کریستوفر گلین، دانشمند ارشد SwRI، بخشی از تیمی بود که فسفر، یک عنصر کلیدی برای حیات، را از اقیانوس زیرسطحی قمر کوچک زحل، انسلادوس، یافت. آب مایع از اقیانوس زیرسطحی ماه فوران می‌کند و ستونی را تشکیل می‌دهد که حاوی دانه‌های آب اقیانوس یخ زده است. برخی از این دانه‌های یخ حلقه E زحل را تشکیل می‌دهند. این تیم داده‌های فضاپیمای کاسینی را از دانه‌های یخ در حلقه E تجزیه و تحلیل کردند که اثر انگشت نمک‌های فسفات محلول از اقیانوس انسلادوس را نشان داد. اعتبار: تیم تصویربرداری کاسینی/SSI/JPL/SWRI/فری Universität Berlin

جستجو برای حیات فرازمینی در منظومه شمسی ما هیجان انگیزتر شده است. تیمی از دانشمندان از جمله دکتر کریستوفر گلین از مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی، شواهد جدیدی کشف کرده‌اند که نشان می‌دهد اقیانوس زیرسطحی قمر زحل، انسلادوس، دارای یک قطعه ساختمانی کلیدی برای حیات است. این تیم به طور مستقیم فسفر را به شکل فسفات هایی که از اقیانوس جهانی پوشیده از یخ ماه سرچشمه می‌گیرد با استفاده از داده‌های ماموریت کاسینی ناسا شناسایی کردند. کاسینی بیش از 13 سال زحل و منظومه حلقه‌ها و قمرهای آن را کاوش کرد.

گلین، متخصص برجسته اقیانوس‌شناسی فرازمینی، گفت: در سال 2020 (منتشر شده در سال 2022)، ما از مدل‌سازی ژئوشیمیایی برای پیش‌بینی این امر استفاده کردیم که فسفر باید در اقیانوس انسلادوس فراوان باشد. او یکی از نویسندگان مقاله‌ای در مجله نیچر است که این تحقیق را شرح می‌دهد. اکنون، ما فسفر فراوانی را در نمونه‌های یخی پیدا کرده‌ایم که از اقیانوس زیرسطحی پخش می‌شوند.

فضاپیمای کاسینی آب مایع زیرسطحی انسلادوس را کشف کرد و نمونه‌هایی را در توده‌ای از دانه‌های یخ و گازهایی تجزیه و تحلیل کرد که از شکاف‌های سطح یخی ماه به فضا فوران می‌کردند. تجزیه و تحلیل دسته‌ای از دانه‌های یخ غنی از نمک توسط تحلیلگر غبار کیهانی کاسینی وجود سدیم فسفات را نشان داد. نتایج مشاهداتی این تیم همراه با آزمایش‌های آنالوگ آزمایشگاهی نشان می‌دهد که فسفر به‌راحتی در اقیانوس انسلادوس به‌عنوان فسفات در دسترس است.

دانشمندان استنباط کرده اند که یک اقیانوس  قلیایی (حاوی NaHCO3 و/یا Na2CO3) در داخل انسلادوس از نظر ژئوشیمیایی با یک هسته سنگی تعامل دارد. مدل‌سازی ژئوشیمیایی و آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که این تعامل باعث انحلال مواد معدنی فسفات می‌شود و فسفات (مانند HPO42-) را به راحتی برای حیات بالقوه در اقیانوس در دسترس قرار می‌دهد. کشف فسفات توسط کاسینی به شدت از این پارادایم که اقیانوس انسلادوس قابل سکونت است حمایت می‌کند. اعتبار: پژوهشکده جنوب غرب

فسفر به شکل فسفات برای زندگی زمینی نقش حیاتی دارد. برای ایجاد DNA و RNA، مولکول‌های حامل انرژی، غشای سلولی، استخوان‌ها و دندان‌ها در انسان‌ها و حیوانات و حتی میکروبیوم پلانکتون‌های دریا ضروری است. زندگی همانطور که می‌دانیم بدون فسفات به سادگی امکان‌پذیر نیست.

گلین گفت: «ما غلظت فسفات را حداقل 100 برابر در آب‌های اقیانوسی تشکیل‌دهنده ماه بیشتر از اقیانوس‌های زمین یافتیم. استفاده از یک مدل برای پیش‌بینی حضور فسفات یک چیز است، اما در واقع یافتن شواهدی برای فسفات فوق‌العاده هیجان‌انگیز است.

برداشت هنری از قمر زحل انسلادوس، فعالیت گرمابی در کف دریا و شکاف‌هایی در پوسته یخی ماه را به تصویر می‌کشد که به موادی از داخل آبدار به فضا پرتاب می‌شود. آن ذرات پرتاب شده، سرنخ‌هایی از اقیانوس زیرسطحی، توسط ابزارهای موجود در مأموریت فضایی کاسینی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل جدید شواهدی از فسفاتها را پیدا می‌کند که یک عنصر کلیدی برای زندگی می‌باشد که می‌شناسیم. اعتبار: NASA/JPL-Caltech

یکی از عمیق‌ترین اکتشافات در علم سیاره در 25 سال گذشته این است که جهان‌هایی با اقیانوس‌ها در زیر لایه سطحی یخ در منظومه شمسی رایج هستند. چنین جهان‌هایی شامل ماهواره‌های یخی سیارات غول‌پیکر مانند اروپا، تیتان و انسلادوس و همچنین اجرام دورتری مانند پلوتون است.

جهان‌هایی مانند زمین با اقیانوس‌های سطحی باید در محدوده باریکی از فواصل از ستارگان میزبان خود قرار گیرند تا دمایی را حفظ کنند که آب مایع سطحی را پشتیبانی می‌کند. با این حال، جهان‌های اقیانوسی داخلی می‌توانند در محدوده وسیع‌تری از فواصل رخ دهند و تعداد جهان‌های قابل سکونت را به شدت افزایش می‌دهند که احتمالاً در سراسر کهکشان وجود دارند.

گلین گفت: آزمایش‌های ژئوشیمیایی و مدل‌سازی نشان می‌دهد که چنین غلظت‌های بالایی از فسفات ناشی از افزایش حلالیت مواد معدنی فسفات در انسلادوس و احتمالاً دیگر جهان‌های اقیانوس یخی در منظومه شمسی فراتر از مشتری است. با این یافته، اکنون مشخص شده است که اقیانوس انسلادوس آنچه را برآورده می‌کند که عموماً سخت‌ترین نیاز برای زندگی در نظر گرفته می‌شود. مرحله بعدی واضح است – ما باید به انسلادوس برگردیم تا ببینیم آیا اقیانوس واقعاً مسکونی است یا خیر.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Key building block for life found at Saturn’s moon Enceladus

by Southwest Research Institute UNE 14, 2023

https://phys.org/news/2023-06-key-block-life-saturn-moon.html