Новые исследования показывают, что океан внутри спутника Сатурна Энцелада может быть обогащен фосфором

Фосфор является жизненно важным компонентом биохимии жизни. Например, он соединяется с сахарами, чтобы обеспечить "основу" ДНК, связывая четыре нуклеиновых основания с двойной спиралью. Фосфор также используется в клеточных мембранах и костях, а также в молекуле, называемой аденозинтрифосфатом, которая переносит метаболическую энергию по всему организму.

Однако предыдущие исследования предполагали, что фосфор будет редким на Энцеладе. Ученые получили представление о составе океана благодаря огромным водяным гейзерам, которые выбрасываются через "тигровые полосы", глубокие разломы в ледяной поверхности спктника Сатурна. До завершения своей миссии в 2017 году космический аппарат "Кассини" неоднократно пролетал через эти гейзеры, анализируя химические компоненты. Космический корабль обнаружил элементы и молекулы, которые играют важную роль в жизни, какой мы ее знаем, включая органические молекулы, такие как метан, аммиак, углерод, азот, кислород и, возможно, сероводород.

В 2018 году Манасви Лингамом и Ави Лебом из Гарварда, проведя исследования, пришли к выводу, что фосфора будет мало в океане Энцелада, потому что фосфор в породах на морском дне будет медленно растворяться. На Земле фосфор становится доступным в результате выветривания сухой земли, которой не хватает Энцеладу.

Однако новое исследование, проведенное Джихуа Хао, старшим научным сотрудником Китайского университета науки и технологий, противоречит этим более ранним выводам, утверждая, что в исследовании 2018 года использовались устаревшие геохимические модели скалистого океанического дна Энцелада.

"Хотя биологически важный элемент фосфор еще предстоит идентифицировать напрямую, наша команда обнаружила доказательства его наличия в океане под ледяной корой Энцелада", - говорится в заявлении соавтора исследования Кристофера Глейна, старшего научного сотрудника Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио.

Используя новое моделирование, основанное на последних доступных данных, группа Хао и Глейна обнаружила, что скорость растворения минерала, называемого ортофосфатом, будет намного выше, чем предполагали предыдущие исследования, способные заполнить океан концентрацией, достаточно высокой, чтобы поддерживать жизнь всего за десятки тысяч лет. Одной из причин, по которой возможна такая высокая концентрация, является присутствие бикарбонатов в океанской воде, химические свойства которых позволяют фосфатам накапливаться в океане.

"Для астробиологии это означает, что мы можем быть более уверены, чем раньше, в том, что океан Энцелада пригоден для жизни", - сказал Глейн.

Будущая миссия на Энцелад должна будет непосредственно обнаружить ортофосфат или какой-либо другой минерал, полученный из фосфора, в водяных гейзерах, которые регулярно извергаются из Энцелада.

Результаты были опубликованы в сентябре в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.