Untuk pertama kalinya, fosfor – unsur paling langka dari enam unsur yang menjadi dasar kehidupan seperti yang kita ketahui – telah ditemukan di bulan kecil yang terletak di samudra di tata surya kita.
Para ilmuwan menyisir data yang dikirim pulang oleh NASA Pesawat ruang angkasa Cassini Hampir 15 tahun yang lalu mereka mengatakan mereka menemukan banyak fosfor di geyser yang secara rutin meletus ke luar angkasa Enceladusbulan kecil dari Saturnus Dan salah satu tempat yang paling mungkin di Tata surya Di mana kehidupan mungkin ada.
Enceladus adalah bulan yang tertutup es yang menampung lautan luas air cair di bawah kerak es. Para ilmuwan sebelumnya telah menemukan blok bangunan lain untuk kehidupan di lautan bulan termasuk karbon, hidrogen, nitrogen, belerang, dan oksigen. Namun, fosfor, yang bergabung dengan gula untuk membentuk kerangka molekul DNA dan juga membantu memperbaiki dan memelihara membran sel, sejauh ini menghindari deteksi.
Terkait: Bulan Saturnus, Enceladus, menyemburkan air setinggi 6.000 mil. Mungkinkah kehidupan bersembunyi di balik kerak esnya?
Temuan baru yang menarik memperkirakan bahwa konsentrasi fosfor pada Enceladus setidaknya 500 kali lebih tinggi daripada konsentrasi tertinggi yang diketahui di Bumi. Tanahlautan. Penemuan tersebut, diumumkan dalam sebuah makalah penelitian yang diterbitkan Rabu (14 Juni), menunjukkan bahwa bulan es, yang sudah menjadi salah satu kandidat teratas dalam pencarian kehidupan asing, kini memenuhi “persyaratan paling ketat untuk kelayakhunian.”
“Kami tidak menemukan kehidupan atau bahkan sesuatu yang diciptakan oleh kehidupan,” kata Frank Postberg, seorang profesor ilmu planet di Freie Universität Berlin di Jerman yang memimpin penelitian tersebut, kepada Space.com. Dia menambahkan, “Kami baru saja menemukan tanda-tanda sesuatu yang menunjukkan bahwa kehidupan mungkin terbentuk di sana. Itu hanya indikator kelayakhunian, indikator yang sangat bagus dan penting.”
Selama lima tahun terakhir, Postberg dan rekan-rekannya telah mempelajari data yang dikumpulkan oleh Cassini pada tahun 2008, saat pesawat ruang angkasa terbang dan “mencicipi” geyser yang dimiliki Enceladus. terlontar ke luar angkasa. Pancaran air yang kuat ini kemungkinan besar dipicu ketika gravitasi raksasa gas Saturnus menekan bulan, menghangatkan bagian dalamnya yang berbatu. Air bertekanan kemudian mengalir melalui retakan di kerak es, meledak melalui ruang angkasa dengan kecepatan 79 galon (360 liter) per detik, cukup cepat untuk mengisi kolam renang berukuran Olimpiade hanya dalam waktu dua jam. Sementara sebagian besar material kepulan jatuh sebagai salju di permukaan bulan, beberapa di antaranya juga terbawa SaturnusRing E, lingkaran cahaya samar dari partikel es kecil. Partikel-partikel inilah yang bertabrakan dengan instrumen Cassini selama penerbangannya.
ketika pencarian sebelumnya Berdasarkan model komputer yang menyimpulkan bahwa mungkin ada fosfor di Enceladus, ini adalah pertama kalinya komponen unsur diamati secara langsung dalam materi dari geyser Enceladus.
“Satu-satunya hal tidak langsung adalah garam fosfat ditemukan di cincin E Saturnus, bukan di kutub itu sendiri,” Christopher Glenn, seorang ilmuwan planet dan ahli geokimia di Southwest Research Institute di Texas dan salah satu penulis studi baru, mengatakan kepada Space.com . “Tapi kita tahu bulu Enceladus memberi makan cincin E. Tidak ada misteri di sana,” tambahnya.
Saat menelusuri pengukuran lebih dari 300 butir es yang diambil sampelnya oleh pesawat ruang angkasa Cassini dan data yang direproduksi di laboratorium untuk tujuan validasi, tim di belakang studi baru menemukan sembilan butir yang mengandung sidik jari fosfat yang jelas, satu-satunya bentuk fosfor yang Dapat menyerap organisme hidup Dan mereka digunakan oleh mereka untuk pertumbuhan.
“Itu adalah momen yang membingungkan ketika saya pertama kali menyadari bahwa spektrum ini kemungkinan besar menunjukkan fosfat,” kata Postberg, menambahkan bahwa timnya netral saat menganalisis data. “Saya akui bahwa fosfat mungkin adalah hal terbaik yang dapat kami temukan, tetapi kami tidak secara khusus mencarinya.”
Para ilmuwan terbagi atas keberadaan fosfor di Enceladus. A Studi 2018 Konsentrasi fosfor yang khas di Bulan telah menyimpulkan bahwa unsur penting tersebut akan habis di lautan Bulan dan dengan demikian tidak tersedia untuk potensi kehidupan. Namun, studi baru ini “membalik temuan saya dari model saya sebelumnya,” kata Manasvi Lingam, yang memimpin penelitian 2018 tetapi bukan bagian dari studi baru tersebut, kepada Space.com. “Dalam sains, adalah hal yang biasa jika teori lama digantikan oleh teori yang lebih baru dan data yang lebih baik—sebenarnya, begitulah perkembangan bidang ini.”
Hasil studi terbaru konsisten dengan apa yang ditemukan oleh tim ilmuwan termasuk Glenn pada tahun 2022. Dengan menggunakan model geokimia yang diperbarui, tim tersebut dapat diperkirakan Ortofosfat itu sebenarnya akan larut pada tingkat yang jauh lebih tinggi dari yang diperkirakan sebelumnya di perairan Enceladus, menghasilkan lautan yang 1.000 kali lebih kaya fosfor daripada Bumi.
Studi baru ini juga menyimpulkan bahwa ortofosfat “sudah tersedia” di lautan Enceladus, dengan perkiraan terbaik kelimpahan fosfat ini 1.000 kali lebih banyak daripada di lautan Bumi. Di Bumi, fosfor dilepaskan oleh bebatuan selama erosi dan pelapukan lahan kering, yang tidak dimiliki Enceladus. Sebaliknya, para ilmuwan percaya bahwa interaksi antara air laut bulan dan batuan yang membentuk intinya melarutkan fosfor dalam jumlah besar ke laut.
“Tidak ada yang akan terkejut jika ada fosfat di batuan Enceladus. Ada fosfat di komet…itu bukan masalah besar,” kata Postberg. “Yang penting itu larut ke laut [it’s] tersedia untuk potensi pembentukan kehidupan.”
Penemuan ini memiliki implikasi di luar sudut Enceladus di tata surya. Fosfor sangat langka di perairan alami karena mudah bereaksi dengan atom bermuatan positif seperti kalsium untuk membentuk kalsium fosfat, yang memerangkap fosfor sehingga menjadikannya tidak cocok untuk bentuk kehidupan. Tetapi Enceladus mampu menampung fosfor terlarut dalam jumlah besar karena mengandung apa yang oleh para ilmuwan disebut lautan soda.
Lautan soda atau danau soda kaya akan karbonat – mineral yang mengandung karbon dioksida dan mudah terbentuk di dalam air. Karbonat mengikat unsur lain, seperti kalsium, meninggalkan fosfor yang tersedia untuk digunakan seumur hidup. Proses ini dapat dilihat pada Tanah Juga. Danau Mono di California, danau soda di Nevada, dan Danau Borax di Oregon hanyalah beberapa contoh danau soda tempat ekosistem yang kaya dapat bertahan. Di tempat lain di dunia, Afrika, Asia, dan Eropa diketahui memiliki danau soda yang serupa.
Di tata surya, benda langit yang menjadi tuan rumah lautan di luar garis beku — titik arbitrer dalam sistem antara sabuk asteroid dan orbit Jupiter di mana karbon dan es mulai mengembun menjadi es padat — pasti akan memiliki lautan soda, menurut a studi baru.
Postberg dan timnya menemukan sejumlah besar karbonat dalam butiran es yang diambil sampel Cassini, menunjukkan bahwa dunia laut seperti Enceladus—seperti empat bulan terbesar Uranus yang baru-baru ini Ditemukan sebagai tuan rumah lautan yang terkubur – Semua “harus lautan soda ini dan harus memiliki waktu yang mudah melarutkan fosfat dari batu,” kata Postberg.
Blok bangunan planet dari mana semua planet dan bulan di tata surya terbentuk kaya akan karbonat, sehingga benda langit mana pun di tata surya bagian luar yang memiliki lautan yang bersentuhan dengan batu dapat menampung danau soda yang dapat menampung banyak sekali karbonat. fosfat.
“Karbonat ini, ini adalah sesuatu yang umum di tata surya bagian luar,” kata Postberg. “Hal ini berlaku tidak hanya untuk Enceladus, tetapi untuk semua dunia laut di luar tata surya.”
Jadi, sementara jumlah pasti fosfor di lautan Enceladus masih merupakan perkiraan — para peneliti mengatakan konsentrasi lokal bisa tetap lebih tinggi atau lebih rendah karena kita belum mengetahui segalanya tentang fungsi Bulan — perdebatan mengenai apakah fosfor itu sendiri merupakan komponen penting untuk hidup, Yang ada di permukaan bulan tampaknya akhirnya diselesaikan.
“Itu layak huni – jelas, sulit untuk membantahnya – tapi kami tidak tahu apakah itu dihuni,” kata Postberg.
Para peneliti hanya mengetahui sedikit, jika ada, tentang apa yang terjadi pada air laut di Enceladus saat bergerak keluar dari laut, melewati kerak es, dan keluar ke luar angkasa. Menjelaskan bagaimana proses transfer ini bekerja akan memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang penilaian kelayakhunian bulan dari pengukuran pesawat ruang angkasa, menurut Glenn.
“Saya pikir kita siap menghadapi tantangan!” Dia berkata.
Penelitian baru dijelaskan dalam A kertas Diterbitkan Rabu (14 Juni) di jurnal Nature.
“Penyelenggara amatir. Penginjil bir Wannabe. Penggemar web umum. Ninja internet bersertifikat. Pembaca yang rajin.”
More Stories
Temui astronot NASA yang akan menjadi orang pertama yang meluncurkan pesawat luar angkasa Boeing
NASA masih belum memahami akar penyebab masalah perisai panas Orion
Penerbangan pertama astronot Boeing Starliner: Pembaruan langsung