Ilmuwan Mendeteksi Fosfor di Enceladus: ScienceAlert

Untuk pertama kalinya, fosfat ditemukan di lingkungan yang eksotis. Penemuan ini ditemukan di bulan Saturnus, Enceladus, dan memunculkan kemungkinan adanya kehidupan di satelit kecil yang membeku itu.

Senyawa yang mengandung fosfor dalam uap yang dipancarkan dari bulan Saturnus Enceladus – badan tata surya dengan proporsi air cair terbesar berdasarkan massa – telah diidentifikasi oleh tim internasional yang dipimpin oleh ilmuwan planet Frank Postberg dari Free University of Berlin di Jerman. Kuantitas yang ditemukan menunjukkan bahwa mungkin ada kelimpahan 100 kali lebih tinggi daripada yang kita miliki di Bumi.

Ini berarti kita memiliki bukti baru untuk memahami dunia samudra di tata surya dan sekitarnya. Dan karena fosfor adalah salah satu dari enam unsur yang dianggap penting bagi kehidupan berdasarkan air dan kimia organik, penemuannya sangat meningkatkan prospek kehidupan di Enceladus.

“Fosfor adalah elemen penting untuk tempat tinggal planet, tetapi sejauh ini, belum terdeteksi di lautan di luar Bumi. Pemodelan geokimia sebelumnya menunjukkan bahwa fosfat mungkin langka di sekitar Enceladus dan dunia samudra es lainnya,” para peneliti menulis di makalah mereka.

“Dalam pekerjaan ini, kami memberikan spektrum massa CDA dari sekelompok butiran es cincin-E yang menunjukkan keberadaan natrium fosfat. Kami kemudian melakukan percobaan laboratorium yang sesuai untuk menunjukkan secara kuantitatif bahwa lautan Enceladus kaya akan fosfat terlarut.”

Pada sepertujuh ukuran bulan Bumi, Enceladus mungkin tidak tampak seperti pada pandangan pertama, tetapi banyak hal yang terjadi di bawah permukaan luarnya yang dingin. Saat wahana Saturnus, Cassini, pertama kali mendeteksi mata air panas yang meletus dari Enceladus, terungkap keberadaan lautan global, yang menahan cairan karena panas yang dihasilkan oleh dorongan konstan awan. bulanInteraksi gravitasi dengan Saturnus.

Saturnus, dan selanjutnya, Enceladus, jauh dari kehangatan Matahari yang memelihara kehidupan, tempat sebagian besar jaring makanan Bumi bergantung. Tapi di Bumi ini, di daerah yang sangat gelap dan dingin di laut dalam di mana sinar matahari sulit menembus, jaring makanan yang bergantung pada bahan kimia tumbuh subur di sekitar ventilasi panas di dasar laut.

Itu juga bisa terjadi pada Enceladus, tapi setidaknya kita tidak bisa naik dan mengirim kapal selam di bawahnya. 20 km (12 mil) Kerak es mengintip sedikit.

Untungnya, Enceladus adalah monster yang berantakan. Pemanas ini adalah fitur yang aktif dan berkelanjutan; Faktanya, mereka menciptakan dan memelihara cincin E luar Saturnus, sebuah cincin material kabur yang sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis es air, tempat Enceladus bersembunyi dengan nyaman.

Dan Cassini, sebelum kematian terakhirnya yang dramatis di awan Saturnus pada akhir tahun 2017, mengambil sampel cincin itu, mengumpulkan cahaya yang berkilauan dari es.

Dalam seluk-beluk cahaya ini, detail tentang kimia dapat dilihat. Unsur dan senyawa menyerap panjang gelombang tertentu dan memancarkannya kembali pada yang lain; Dengan membagi cahaya menjadi pelangi dan mencari bagian yang terang dan redup, para ilmuwan dapat mengidentifikasi bahan kimia apa yang ada, seperti sidik jari kimia.

Postberg dan rekan-rekannya melakukan ini, mengambil data dari instrumen Cosmic Dust Analyzer Cassini dan melakukan analisis komprehensif terhadap 345 partikel. Dalam sembilan partikel ini, mereka mengidentifikasi fitur spektral yang mereka temukan unik untuk natrium fosfat – senyawa natrium dan fosfor.

Selanjutnya, mereka menjalankan percobaan untuk mencoba mereplikasi spektrum, menembakkan laser ke seberkas air di mana natrium ortofosfat dan dihidrogen fosfat telah larut. Mereka mampu mereproduksi tanda kimiawi yang mereka temukan di butiran es di cincin E. Kelimpahan unsur-unsur ini diperlukan untuk mereproduksi spektrum menunjukkan kelimpahan natrium yang tinggi di sekitar Enceladus.

“Deteksi CDA terhadap butiran es dengan konsentrasi fosfat tinggi menunjukkan bahwa fosfor sudah tersedia di bagian atas lautan Enceladus (yaitu, wilayah sumber kepulan),” tulis para peneliti. “Bahkan dengan margin konservatif, perkiraan kami menunjukkan konsentrasi setidaknya ratusan mikromolar, dan beberapa kali rata-rata kelimpahan fosfat di lautan bumi.”

Jadi dari mana fosfor berasal? Enceladus terletak di bawah lautan cairnya yang kotor Itu diyakini memiliki inti yang tersusun Dari jenis batu yang disebut chondrosarcomas. Tim melakukan percobaan ke arah ini dan menemukan bahwa fosfor adalah produk yang tak terelakkan dari reaksi antara air laut yang kaya alkali dan karbonat dan batuan ini.

Jadi tidak hanya kemungkinan fosfor berlimpah di Enceladus, tetapi ada juga sumber yang masuk akal untuk itu.

Lima unsur lain dari enam unsur yang menarik — karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, dan belerang — telah diidentifikasi dalam emisi dari Enceladus, meskipun pendeteksian belerang masih bersifat tentatif.

masih sebagai kata Postberg itu Konferensi Sains Europaplanet Tahun lalu, “Enceladus sekarang memenuhi apa yang secara umum dianggap sebagai salah satu persyaratan paling ketat untuk kelayakhunian.”

Jadi bisakah kita pergi ke sana? Pleeeeeaaaaase?

Penelitian tim dipublikasikan di alam.