فسفات در اقیانوس قمر زحل انسلادوس

دانشمندان برای اولین بار فسفر را در یک اقیانوس فرازمینی کشف کردند.

مشاهده  آبفشان های یخی فورانی در انسلادوس توسط کاسینی ناسا

ناسا / JPL / موسسه علوم فضایی

زیست شناسی دبیرستان را به خاطر دارید؟ چیزی که یاد گرفتید این بود که CHNOPS برای زندگی ضروری است. CHNOPS مخفف شش عنصر سبک ضروری برای هر موجود زنده شناخته شده است: کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد. پنج مورد از آنها در سراسر منظومه شمسی فراوان است، اما فسفر غیر معمول است و به ندرت شناسایی می‌شود. این هفته، محققان اولین کشف فسفر را در یک اقیانوس فرازمینی اعلام کردند.

این تحقیق به رهبری فرانک پستبرگ از دانشگاه آزاد برلین و منتشر شده در نیچر، داده‌های آرشیو شده عمومی را از تحلیلگر غبار کاسینی (CDA) از گذرهای مکرر مدارگرد کاسینی از حلقه E زحل بررسی کرد. حلقه E یک دونات ضعیف اما بسیار وسیع از مواد است که به دور زحل می‌چرخد که متراکم‌ترین آن در نزدیکی مدار قمر انسلادوس است. داده‌های کاسینی قبلاً نشان داده‌اند که آب‌فشان‌های قطب جنوب انسلادوس که از یک اقیانوس زیر پوسته سرچشمه می‌گیرند، منبع ذرات یخی حلقه E هستند.

بیشتر حلقه E از مولکولهای آب جدا شده است، اما حاوی ذرات بزرگتری نیز می‌باشد. آن ذرات بزرگتر (احتمالاً) قطرات کوچک یخ زده اقیانوس انسلادوس هستند. بنابراین نه تنها آب، بلکه تمام نمک‌های محلول در آب اقیانوس انسلادوس را نیز در بر می‌گیرند. CDA این ذرات را زمانی شناسایی کرد که با سرعت بسیار بالا به هدف فلزی رودیوم داخل ابزار برخورد کردند و تبخیر شدند. یون‌های دارای بار مثبت در آن بخار به درون آشکارساز بار الکتریکی دستگاه نفوذ کردند که یونها را بر اساس جرم اتمی جدا می‌کرد و تعداد یون‌های هر جرم را می‌شمرد.

ناسا / JPL / موسسه علوم فضایی

تیم تحقیقاتی پستبرگ 345 ذره از این قبیل را در آرشیو داده‌های CDA بررسی کرد. 9 تا از این ذرات حاوی تعداد قابل توجهی یون با جرمهای 125، 165 و 187 واحد اتمی بودند که مربوط به قطعات مختلفی از ماده معدنی سدیم فسفات (Na3PO4) بود. آزمایش‌های آزمایشگاهی با استفاده از لیزر پرقدرت برای جدا کردن محلول سدیم فسفات در آب یون‌هایی با همان جرم تولید کردند. فسفات موجود در اقیانوس انسلادوس از آب اقیانوس های غنی از کربنات است که در میان سنگ ها نفوذ می‌کند و با مواد معدنی فسفات کلسیم (آپاتیت) واکنش می دهد تا کربنات کلسیم (کلسیت) و فسفات سدیم تولید کند.

تشخیص یک عنصر کمیاب جالب است، اما چرا مهم است؟ این مطالعه توضیح می‌دهد که «در دسترس بودن فسفر می‌تواند گلوگاه عناصر ضروری زیستی در انسلادوس و دیگر جهانهای اقیانوسی یخی با فعالیت هیدروترمال بالقوه و بدون خشکی باشد.» تشخیص نمکهای فسفات در حلقه E به این معنی است که اقیانوس انسلادوس «در دسترس بودن بالایی از [فسفر] محلول دارد که بنابراین بسیار بعید است که یک عامل محدود کننده در بقای حیات فرضی در انسلادوس – و شاید در سایر جهان‌های اقیانوسی باشد. “

برای روشن شدن، این تشخیص حیات یا هر جایی نزدیک به آن نیست. این حذف یک نگرانی خاص در مورد اینکه آیا یک جهان خاص مواد اولیه لازم برای زندگی را دارد یا خیر است.

ترجمه سارا سیدحاتمی

PHOSPHATES SWIM IN THE OCEAN OF SATURN’S MOON ENCELADUS

BY: EMILY LAKDAWALLA JUNE 17, 2023

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/phosphates-the-ocean-saturns-moon-enceladus/