September 28, 2023

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Phosphor im „Soda-Ozean“ von Enceladus erhöht die Lebensaussichten

Phosphor im „Soda-Ozean“ von Enceladus erhöht die Lebensaussichten

Enceladus – der sechstgrößte Von den 146 Saturnmonden – Es enthält einen flüssigen Ozean mit einem felsigen Boden unter seiner hellen und frostig weißen Oberfläche. Eisvulkane schleudern gefrorene Materialkörner in den Weltraum und erzeugen so einen der vielen Ringe, die den Planeten umkreisen.

Jetzt hat ein Forscherteam herausgefunden, dass diese Eiskörner Phosphate enthalten. Sie fanden sie mithilfe von Daten von Cassini. Ein gemeinsamer Orbiter der NASA und Europas schloss 2017 seine Untersuchung des Saturn, seiner Ringe und Monde ab. Es ist das erste Mal, dass Phosphor in einem Ozean außerhalb der Erde gefunden wurde. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass Enceladus die Heimat außerirdischen Lebens ist Gepostet am Mittwoch In der Zeitschrift Nature.

Damit haben wir nicht gerechnet. „Wir haben nicht danach gesucht“, sagte Frank Postberg, Planetenforscher an der Freien Universität Berlin, der die Studie leitete. Er beschrieb die Erkenntnis, dass sie Phosphate (Chemikalien, die das Element Phosphor enthalten) gefunden hatten, als einen „rätselhaften Moment“.

Mit der Entdeckung von Phosphor im Ozean sagen Wissenschaftler, dass sie nun alle Elemente gefunden haben, die für das Leben, wie wir es kennen, notwendig sind. Phosphor ist ein Hauptbestandteil menschlicher Knochen und Zähne und Wissenschaftlern zufolge ist es das am besten rückverfolgbare Bioelement im Universum. Planetenforscher entdeckten zuvor die anderen fünf Hauptelemente auf Enceladus: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und (seit Kurzem) Schwefel. Es wurde zunächst entdeckt).

vorherige Suche Er stellte fest, dass Phosphor auf ozeanischen, außerirdischen Welten knapp sein muss, was die Entstehung von Leben anderswo im Sonnensystem oder in der Galaxie verhindern könnte.

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Auf Enceladus fanden die Forscher „genau das Gegenteil“, sagte Dr. Postberg. Anstatt dass es an Phosphaten mangele, sei das Meereis „im Vergleich zu den Ozeanen der Erde etwa um den Faktor 1.000 angereichert“, sagte er.

Zu diesem Schluss kamen Dr. Postberg und seine Kollegen, indem sie eine eingehende Untersuchung von 345 Eiskörnern durchführten, die Cassini während seines Vorbeiflugs am „elektronischen Ring“ des Saturn untersuchte, der aus Emissionen von Enceladus entstand. Sie maßen die Bildung von Staubwolken, die entstehen, wenn diese Körner auf die Metallplatte eines Instruments der Raumsonde, des Cosmic Dust Analyzer, treffen. Sie fanden heraus, dass neun der Eispartikel Molekülmassen aufwiesen, die auf das Vorhandensein von Phosphaten hindeuteten.

Um sicherzustellen, dass Cassinis Messwerte nicht falsch interpretiert wurden, führten sie eine Reihe von Experimenten im Labor durch und experimentierten mit verschiedenen Zuständen und Konzentrationen von Phosphor. „Nach vielen Messungen haben wir ins Schwarze getroffen“, sagte einer der Autoren der Studie, Fabian Kleiner, heute Astronom an der University of Washington. „Wir haben eine genaue Übereinstimmung mit den Daten aus dem Weltraum gefunden.“

Doch die Forscher können immer noch nicht erklären, warum Enceladus in seiner Umgebung so hohe Phosphatkonzentrationen aufweist. Einige Forscher der Studie untersuchten dies am Tokyo Institute of Technology, indem sie geochemische Wechselwirkungen zwischen Meerwasser und seinem felsigen Boden simulierten.

Antworten fanden sie im karbonatreichen alkalischen Wasser von Enceladus. „Man könnte es den ‚Soda-Ozean‘ nennen“, sagte Dr. Postberg.

Phosphor kommt in der Natur am häufigsten in festen Mineralien vor, beispielsweise in Asteroiden und Kometen. „Wenn es in einem Stein eingeschlossen ist, ist es schwierig, es lebenslang zu ernten“, sagte Dr. Postberg, weil es löslich sein muss, um biologisch genutzt zu werden. „Aber wir stellen fest, dass dieses kohlensäurehaltige Wasser Phosphate sehr gut lösen kann.“

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Mikhail Zolotov, ein Planetengeochemiker an der Arizona State University, der A. geschrieben hat Perspektivischer Essay Beim Studium der Natur überraschte ihn diese Erklärung nicht. „Aus Untersuchungen von Sodaseen auf der Erde war schon früher klar, dass wir in allen natürlichen Sodaseen hohe Mengen an Phosphor erwarten würden“, sagte er.

Nach Enceladus, sagt Dr. Postberg, könnte diese Entdeckung darauf hindeuten, dass andere Ozeanwelten im äußeren Sonnensystem, wie Jupiters Mond Europa oder der Zwergplanet Pluto, reich an Phosphaten sind – und daher potenziell bewohnbar.

Er und seine Forscherkollegen hoffen, eine größere Stichprobe von Cassini-Daten analysieren zu können, um ihre Ergebnisse zu untermauern. Aber die ultimative Suche nach Leben auf Enceladus wird dauern Eine weitere Aufgabe Wenn es genehmigt wird, sind es noch ein bis zwei Jahrzehnte.

„Wir wissen noch nicht, ob dieser bewohnbare Ort tatsächlich bewohnt ist“, sagte Dr. Postberg. „Aber es ist auf jeden Fall einen Blick wert.“