برای اولین بار فسفات در اقیانوسی فضایی کشف شد. کشف فسفات که در انسلادوس قمر زحل یافت شد، احتمال وجود حیات در این قمر کوچک یخ زده را افزایش میدهد.
به گزارش اورانوس و به نقل از ساینس الرت، ترکیبات حاوی فسفر در بخار خارج شده از قمر اقیانوسی زحل انسلادوس، که بیشترین نسبت آب مایع به جرم را در میان اجرام منظومه شمسی دارد، توسط گروهی بین المللی به سرپرستی دانشمند سیارهشناسی فرانک پستبرگ از دانشگاه آزاد برلین در آلمان شناسایی شد. مقادیر یافت شده نشان میدهد که ممکن است بیش از 100 برابر بیشتر از آنچه روی زمین وجود دارد، روی انسلادوس وجود داشته باشد.
این بدان معنی است که ما سرنخ جدیدی برای درک جهانهای اقیانوسی در منظومه شمسی و فراتر از آن داریم. و از آنجایی که فسفر یکی از شش عنصری است که برای حیات مبتنی بر آب و شیمی آلی ضروری در نظر گرفته میشود، کشف آن به طور قابل توجهی چشم انداز حیات در انسلادوس را افزایش میدهد.
محققان در این مقاله مینویسند : “فسفر عنصر ضروری برای سکونتپذیری سیارهها است، اما تا به امروز، در اقیانوسی فراتر از زمین شناسایی نشده است. مدلسازیهای ژئوشیمیایی قبلی نشان میدهد که فسفات ممکن است در اقیانوس انسلادوس و دیگر جهانهای اقیانوسی یخی کمیاب باشد.”
“در این کار، طیف جرمی CDA را از جمعیتی از ذرات یخی حلقهی E ارائه میکنیم که حضور فسفاتهای سدیم را نشان میدهند. سپس آزمایشهای آنالوگ آزمایشگاهی را انجام میدهیم تا به طور کمی مشخص کنیم که اقیانوس انسلادوس غنی از فسفات محلول است.”
انسلادوس که فقط یک هفتم اندازه ماه است، ممکن است در نگاه اول خیلی چشمگیر به نظر نرسد، اما چیزهای زیادی در زیر نمای بیرونی یخ زده آن در جریان است. هنگامی که کاوشگر زحل کاسینی برای اولین بار فوران آبفشانهای انسلادوس را شناسایی کرد، وجود اقیانوسی سرتاسری را آشکار کرد که توسط گرمای ایجاد شده توسط برهمکنش گرانشی مداوم کششی-فشاری این قمر با زحل، مایع باقی میماند.
زحل، و در نتیجه، انسلادوس، از گرمای حیاتبخش خورشید که اکثریت قریب به اتفاق شبکههای غذایی زمین به آن متکی هستند، فاصله دارند. اما اینجا روی زمین، در مناطق بسیار تاریک و سرد اعماق دریا، جایی که پرتوهای خورشید به آن نفوذ نمیکنند، شبکههای غذایی متکی به شیمی موجود در اطراف منافذ گرمایی در کف اقیانوس رشد میکنند.
این ممکن است در مورد انسلادوس نیز صدق کند، اما اینطور نیست که بتوانیم زیردریایی را به زیر پوسته یخی به ضخامت حداقل 20 کیلومتر بفرستیم تا نگاهی بیاندازیم.
خوشبختانه، انسلادوس هیولایی بینظم است. این آبفشانها یک ویژگی فعال و مداوم هستند. در واقع، آنها دومین حلقه بیرونی حلقه E زحل را ایجاد و حفظ میکنند، یک چنبره فازی از مواد که عمدتاً ذرات میکروسکوپی یخ آب است، که انسلادوس در آن به شکلی دنج پوشیده شده است.
و کاسینی، قبل از شیرجه منتهی به مرگ در ابرهای زحل در پایان سال 1396 ، از آن حلقه نمونهبرداری کرد، یعنی نوری را که از روی یخ بازتاب میشد را ثبت کرد.
در پیچیدگی طیف آن نور، جزئیاتی شیمیایی را میتوان تشخیص داد. عناصر و ترکیبات، طولموجهای خاصی را جذب میکنند و مجدداً در طولموجهای دیگری بازنشر می کنند. با تقسیم نور به رنگین کمان و جستجوی بخشهای روشن و کم نور، دانشمندان میتوانند مانند اثر انگشتی شیمیایی تعیین کنند که کدام مواد شیمیایی آنجا وجود دارد.
پستبرگ و همکارانش این کار را انجام دادند و دادهها را از دستگاه تحلیلگر غبار کیهانی کاسینی گرفتند و تجزیه و تحلیل جامعی از 345 ذره انجام دادند. روی 9 تا از این ذرات، ویژگیهای طیفی را شناسایی کردند که متوجه شدند منحصر به فسفات سدیم، ترکیبی از سدیم و فسفر است.
سپس آزمایشی را برای تکرار این طیف انجام دادند و پرتو لیزر را به باریکه آب که در آن سدیم ارتوفسفات و دی سدیم هیدروژن فسفات حل شده بود تاباندند و توانستند اثر شیمیایی را که در دانههای یخ حلقه E یافتند، بازتولید کنند. فراوانی این عناصر مورد نیاز برای بازتولید طیف حاکی از فراوانی بالای سدیم در اقیانوس انسلادوس است.
محققان مینویسند : “تشخیص CDA دانههای یخ با غلظتهای بالای ارتوفسفاتها نشان میدهد که فسفر به راحتی در بالای اقیانوس انسلادوس (یعنی منطقه منبع توده) در دسترس است. ” حتی با حاشیهای محافظهکارانه، تخمین ما غلظت حداقل صدها میکرومولار را نشان میدهد که چندین 100 برابر میانگین فراوانی فسفات در اقیانوسهای زمین است.
حالا این فسفر از کجا آمده؟ تصور میشود که انسلادوس در زیر اقیانوس مایع خود دارای هستهای است که از نوعی سنگ به نام سنگ کندریتیک کربنی تشکیل شده است. این گروه آزمایشهایی را در این راستا انجام دادند و دریافتند که فسفر محصول اجتنابناپذیر برهمکنش بین آب اقیانوس قلیایی و غنی از کربنات و این سنگ است.
بنابراین نه تنها فسفر احتمالاً در انسلادوس فراوان است، بلکه منبع قابل قبولی نیز برای آن وجود دارد.
پنج عنصر دیگر از شش عنصر حیاتی – کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و گوگرد – قبلاً در فورانهای انسلادوس شناسایی شده بودند، اگرچه تشخیص گوگرد آزمایشی است.
با این حال، همانطور که پستبرگ سال گذشته در کنگره علوم سیارهای اروپا گفت، “انسلادوس اکنون آنچه را که به طور کلی یکی از سخت ترین الزامات برای سکونت در نظر گرفته میشود را برآورده میکند”.
