За първи път учени засякоха фосфати в извънземен океан. Откритието, направено на Енцелад, увеличава значително вероятността на този малък леден спътник на Сатурн да съществува живот.

Съединения, съдържащи фосфор, са идентифицирани във водни пари, изхвърлени от Енцелад – обектът в Слънчевата система, който се отличава с най-голямо съотношение на течна вода спрямо маса.

Откритието е направено от международен екип, ръководен от планетарния учен Франк Постберг от Свободния университет в Берлин, Германия.

Същият изследователски екип по-рано потвърди, че ледените структури на Енцелад съдържат множество минерали и сложни органични съединения, включително и компоненти на аминокиселини, свързвани с живота, познат на нашата планета. Досега обаче липсваха данни за наличие на фосфор, който е сред шестте химични елементи, свързвани с живота, заедно с въглерод, кислород, водород, азот и сяра.

“Фосфорът е елемент, който е от ключово значение за обитаемостта на планетата. Досега обаче той не бе открит в океан извън пределите на Земята. Предишно геохимично моделиране предполагаше, че фосфатът вероятно се среща в оскъдни количвства в океана на Енцелад, както и на други ледени океански светове“, пишат изследователите в своята статия.

Сега обаче учените откриват ледени зрънца в E-пръстена на Сатурн, които съдържат натриеви фосфати. След като извършват лабораторни аналогови експерименти, те достигат до заключението, че океанът на Енцелад е богат на разтворени фосфати.

Инфографика, която показва изобилието на вода в Слънчевата система. Източник: PHR @ UCR Arecibo/NASA

Енцелад е един от по-малките спътници на Сатурн и има диаметър едва 1/7 от този на Луната. На пръв поглед той не се отличава с нищо особено. Под неговия леден екстериор обаче се случват редица процеси. През 2005 г. „Касини“ забеляза за първи път, че на този свят е пълно с гейзери и оттогава насам непрекъснато се увеличават доказателствата, че океанът под ледената обвивка на Енцелад би могъл да е потенциално обитаем.

Сатурн, както и самият Енцелад, се намират далеч от подхранващата живота топлина на Слънцето, на която разчитат по-голямата част от хранителните вериги на Земята. Но тук, на Земята, в много тъмните и студени райони на морските дълбини, където слънчевите лъчи не проникват, около топлинните отвори в океанското дъно процъфтяват хранителни мрежи, които разчитат на химията.

Такъв би могъл да бъде случаят и с Енцелад. Ние обаче няма как да се спуснем до повърхността и да изпратим подводница под ледената кора с дебелина поне 20 километра.

За щастие, има и други начини. Гейзерите на Енцелад са изключително активни - всъщност те създават и поддържат втория по големина пръстен Е на Сатурн - размит тор (ротационна повърхнина с форма на геврек) от материал, състоящ се предимно от микроскопични частици воден лед, в който Енцелад е уютно сгушен.

И преди да се гмурне драматично в облаците на Сатурн в края на 2017 г., „Касини“ успява да вземе проби от този пръстен – и по-специално от светлината, трептяща около леда.

Енцелад, вплетен в пръстена Е на Сатурн. Една снимка, направена от "Касини" през 2006 г. Източник: NASA/JPL/Space Science Institute

Тази светлина може да разкрие редица химически подробности. Елементите и съединенията поглъщат определени дължини на вълните и излъчват други; като разделят светлината на дъга и търсят ярки и слаби участъци, учените могат да определят кои химикали са налице, подобно на химически пръстов отпечатък.

Постберг и колегите му правят именно това, като използват данни от инструмента Cosmic Dust Analyzer на "Касини" и впослдствие извършват цялостен анализ на 345 частици. В девет от тези частици те идентифицират спектрални характеристики, които според тях са уникални за натриевия фосфат - съединение на натрий и фосфор.

След това те провеждат експеримент, за да се опитат да възпроизведат спектъра, като изстрелват лазер към сноп вода, в който са разтворени натриев ортофосфат и динатриев водороден фосфат. Те успяват да възпроизведат химическия отпечатък, който откриват в ледените зърна на пръстена Е. А изобилието на тези елементи, необходимо за възпроизвеждане на спектъра, подсказва, че в океана на Енцелад е пълно с натрий.

Гейзери на Енцелад, заснети от "Касини" през 2010 г. Източник: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

"Откриването на ледени зърна с високи концентрации на ортофосфати от CDA показва, че фосфорът е лесно достъпен в горната част на океана на Енцелад (т.е. източникът на струята [от гейзера])", пишат изследователите. "Дори с консервативен марж нашата оценка показва концентрации от порядъка на поне стотици микромолари, което е стократно повече от средното изобилие на фосфати в океаните на Земята."

И така, откъде идва този фосфор? Смята се, че под течния океан на Енцелад има ядро, съставено от вид скали, наречени въглеродни хондритни скали. Екипът провежда експерименти в тази посока и установява, че фосфорът е неизбежен продукт от взаимодействието между богатата на алкални и карбонатни вещества океанска вода и тази скала.

С други думи – учените дори разполагат и с потенциален източник на това изобилие от фосфор.

Другите пет от шестте критични елемента - въглерод, водород, азот, кислород и сяра - вече са идентифицирани в емисии от Енцелад, въпреки че откриването на сяра е условно.

Все пак, както заяви Постберг на научния конгрес "Европалент" миналата година, "сега Енцелад отговаря на това, което обикновено се смята за едно от най-строгите изисквания за обитаемост".

Изследванията на екипа са публикувани в Nature.

Източник: Science Alert