На спутнике Сатурна Энцеладе открыли фосфор – важный ингредиент жизни. Что это значит

Фосфор — самый редкий из шести элементов, от которого зависит известная нам жизнь. Впервые его нашли на спутнике Сатурна Энцеладе почти 15 лет назад. Анализируя данные, отправленные домой космическим кораблем NASA Кассини, ученые обнаружили большое количество фосфора в водных гейзерах, которые регулярно взрываются в космос с Энцелада.

Liga.Tech публикует сокращенный перевод статьи Space.com о том, как ученые вплотную приблизились к открытию жизни на небесном теле на окраине Солнечной системы.

Фосфор в ледяном океане

Энцелад – четырнадцатый по удаленности спутник Сатурна диаметром 500 км. На нем под ледяной коркой расположен огромный океан жидкой воды. Ранее ученые уже обнаружили другие ключевые строительные блоки жизни в этом океане, в частности углерод, водород, азот, серу и кислород. Однако фосфор, объединяемый с сахарами, образуя скелет молекул ДНК, также помогает восстанавливать и поддерживать клеточные мембраны, ранее не был обнаружен в достаточном количестве.

Результаты нового исследования, опубликованного в Nature 14 июня, свидетельствуют о том, что концентрация фосфора на Энцеладе по крайней мере в 500 раз превышает самую высокую известную концентрацию в океанах Земли. Теперь ледяная луна, которая и без того является одним из самых интересных кандидатов в поисках инопланетной жизни, удовлетворяет строжайшему требованию пригодности для живых организмов.

"Мы не нашли жизнь или даже что-то, что было создано жизнью", – сказал Space.com Франк Постберг, профессор планетарных наук в Свободном университете Берлина в Германии, руководивший исследованием. "Мы нашли признаки чего-то, что указывает на то, что там может сформироваться достаточно заметная жизнь. Это лишь показатель пригодности к жизни, очень хороший и важный", — добавил он.

Просматривая измерения свыше 300 зерен льда, отобранных космическим кораблем, и данные, воспроизведенные в лаборатории с целью проверки, команда заметила девять зерен, имевших четкое отражение ортофосфата. Это единственная форма фосфора, которую живые организмы могут поглощать и использовать для роста.

Результаты последнего исследования согласуются с тем, что группа ученых обнаружила в 2022 году. Используя обновленные геохимические модели, команда подсчитала, что ортофосфат на самом деле будет растворяться в водах Энцелада с гораздо более высокой скоростью, чем предполагалось ранее. Это приведет к тому, что океан может быть в 1000 раз богаче фосфора, чем океаны Земли.

Почему это важно и как связано с Землей

На Земле фосфор выделяется горными породами во время эрозии и выветривания суши, чего нет на Энцеладе. Ученые считают, что взаимодействие между океанской водой на спутнике Сатурна и породой, образующей его ядро, растворяет большое количество фосфора в океане.

"Никто не удивится, если в горных породах Энцелада есть фосфаты. На кометах есть фосфаты… это не важно, – говорит Постберг. – Важно то, что он растворен в океане, и потому легко доступен для потенциального образования жизни".

Еще одна деталь – Энцелад способен удерживать такое большое количество растворенного фосфора, потому что он имеет то, что ученые называют содовым океаном. Содовые океаны или содовые озера богаты карбонатами – минералами, которые содержат углекислый газ и легко образуются в воде.

Карбонаты связываются с другими элементами, такими как кальций, оставляя фосфор доступным для потенциального использования. Этот процесс можно наблюдать и на Земле. Озеро Моно в Калифорнии, два озера Сода в Неваде и озеро Боракс в Орегоне — всего лишь несколько примеров содовых озер, где способны выживать богатые экосистемы. В других частях света, в Африке, Азии и Европе, также существуют подобные содовые озера.

Постберг и его команда обнаружили большое количество карбонатов в зернах льда, отобранных Кассини, что свидетельствует о том, что такие океанические миры, как Энцелад и четыре крупнейших спутника Урана, на которых недавно обнаружили океаны, должны содержать содовые океаны.

Пока точное количество фосфора в океане Энцелада все еще оценочно — исследователи говорят, что локальные концентрации могут отличаться. Но уже точно известно, что на небесном теле есть критический ингредиент жизни.