Phosphate schwimmen im Ozean des Saturnmondes Enceladus

Sonnensystem

Von: Emily Lakdawalla 17. Juni 2023 6

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Wissenschaftler haben erstmals Phosphor in einem außerirdischen Ozean nachgewiesen.

Erinnern Sie sich an den Biologieunterricht in der Highschool? Sie haben gelernt, dass CHNOPS lebenswichtig sind. CHNOPS steht für sechs leichte Elemente, die für jeden bekannten Organismus lebenswichtig sind: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel. Fünf davon sind im gesamten Sonnensystem reichlich vorhanden, Phosphor kommt jedoch selten vor und wird nur selten nachgewiesen. (Sie erinnern sich vielleicht an den Hype um Phosphin in der Atmosphäre der Venus.) Diese Woche gaben Forscher den ersten Nachweis von Phosphor in einem außerirdischen Ozean bekannt.

Die von Frank Postberg von der Freien Universität Berlin geleitete und in Nature veröffentlichte Studie untersuchte öffentlich archivierte Daten, die vom Cosmic Dust Analyzer (CDA) an Bord des Cassini-Orbiters der NASA gesammelt wurden, als dieser wiederholt den E-Ring des Saturn passierte. Der E-Ring ist ein dünner, aber sehr breiter Donut aus Material, der den Saturn umkreist und in der Nähe der Umlaufbahn des Mondes Enceladus am dichtesten ist. Cassini-Daten haben bereits gezeigt, dass die südpolaren Geysire von Enceladus, die aus einem subkrustalen Ozean stammen, die Quelle der eisigen Partikel des E-Rings sind.

Der E-Ring besteht größtenteils aus isolierten Wassermolekülen, enthält aber auch einige größere Partikel. Bei diesen größeren Partikeln handelt es sich (wahrscheinlich) um winzige gefrorene Tröpfchen aus dem Ozean von Enceladus. Sie enthalten daher nicht nur Wasser, sondern auch alle im Meerwasser von Enceladus gelösten Salze. Das CDA entdeckte diese Partikel, als sie mit sehr hoher Geschwindigkeit auf ein Rhodiummetallziel im Instrument trafen und verdampften. Positiv geladene Ionen in diesem Dampf rasten in den elektrisch geladenen Detektor des Instruments, der die Ionen nach Atommasse trennte und die Anzahl der Ionen jeder Masse zählte.

Postbergs Forschungsteam untersuchte 345 solcher Partikel in den CDA-Datenarchiven. Neun dieser Partikel enthielten eine beträchtliche Anzahl von Ionen mit Massen von 125, 165 und 187 Atomeinheiten, die verschiedenen Fragmenten dessen entsprachen, was ursprünglich als Mineral Natriumphosphat (Na3PO4) galt. Laborexperimente, bei denen ein Hochleistungslaser zum Zapfen einer Lösung von Natriumphosphat in Wasser verwendet wurde, erzeugten Ionen mit den gleichen Massen. Das Phosphat im Ozean von Enceladus würde aus karbonatreichem Meerwasser stammen, das durch Gesteine sickert und mit den Mineralien Kalziumphosphat (Apatit) reagiert, um Kalziumkarbonat (Kalzit) und Natriumphosphat zu bilden.

Es ist cool, ein seltenes Element zu entdecken, aber warum ist das wichtig? Die Studie erklärt, dass „die Verfügbarkeit von Phosphor den Engpass für bioessentielle Elemente auf Enceladus und anderen eisigen Ozeanwelten mit potenzieller hydrothermaler Aktivität und ohne trockenes Land darstellen würde.“ Der Nachweis von Phosphatsalzen im E-Ring bedeutet, dass der Ozean von Enceladus „über eine hohe Verfügbarkeit von gelöstem [Phosphor] verfügt, was äußerst unwahrscheinlich ist, dass er ein limitierender Faktor für das Überleben mutmaßlichen Lebens auf Enceladus – und vielleicht auch auf anderen Ozeanwelten“ ist .“

Um es klar zu sagen: Dies ist keine Entdeckung von Leben oder auch nur annähernd so etwas. Es geht um die Beseitigung einer spezifischen Sorge darüber, ob eine bestimmte Welt über die notwendigen Rohstoffe für das Leben verfügt. So funktioniert Wissenschaft in winzigen kleinen Schritten; Für diejenigen von uns, die hoffen, woanders ein Leben zu finden, ist es ein Schritt in die richtige Richtung.

Anthony Barreiro

17. Juni 2023 um 17:55 Uhr

Die Planetenwissenschaft ähnelt immer mehr der Geologie und immer weniger der Astronomie!

Auch Phosphor ist ein limitierender Faktor für das Leben hier auf der Erde. Synthetische Düngemittel sind verschiedene Formulierungen aus Stickstoff, Phosphor und Kalium – NPK.

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AlanF

24. Juni 2023 um 10:06 Uhr

Natürlich kein Lebensbeweis, aber vergessen wir nicht, dass Phosphat ein wichtiger Bestandteil der DNA ist … Was für eine großartige Entdeckung von Cassini! Sehen Sie sich diesen Bereich an …

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AlanF

27. Juni 2023 um 15:13 Uhr

Enthält die erste Zeile dieses hervorragenden Artikels einen Rechtschreibfehler? Sicherlich ist das Substantiv „Phosphor“ und nicht „Phosphor“, wie es geschrieben steht, auch in einigen unserer Kommentare.

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Stange

19. Juni 2023 um 7:50 Uhr

Ich ging zurück und überprüfte Charles Darwins warmen kleinen Teich, den er in seinen Briefen von 1871 und 1882 fand. Ref – https://www.darwinproject.ac.uk/letter/?docId=letters/DCP-LETT-7471.xml&query=warm%20little%20pond#hit.rank2

Ref – https://www.darwinproject.ac.uk/letter/?docId=letters/DCP-LETT-13711.xml&query=general%20law%20of%20nature#hit.rank1

Es ist interessant zu vergleichen, wie die Wissenschaft über den Ursprung des Lebens zwischen den Briefen von 1871 und 1882 aus einem warmen kleinen Teich an Enceladus am Saturn so weit fortgeschritten ist. 4 Dinge, die ich beim Lesen von Darwins Briefen über den Ursprung des Lebens gelernt habe. 1. Ein warmer kleiner Teich wird als Ursprung des Lebens auf der Erde postuliert, aber Charles Darwin dachte, wenn zu seiner Zeit die Abiogenese in einem warmen kleinen Teich abliefe, würde solches Leben, das sich aus unbelebter Materie entwickelt, vielleicht schnell von existierendem Leben zerstört und gefressen werden. 2. Es gibt keine guten Beweise dafür, dass in der Natur eine Abiogenese zur Zeit von Charles Darwin stattfand. 3. Das Gesetz der Kontinuität ist notwendig, damit die Abiogenese scheinbar funktioniert, und 4. Irgendwann wurde ein allgemeines Naturgesetz entwickelt, um die Abiogenese wie andere Naturgesetze, zum Beispiel die Gesetze der Bewegung oder das Gesetz der Schwerkraft, zu beschreiben und darzustellen. Anscheinend fehlen in der heutigen Wissenschaft alle vier, die ich hier aufführe, selbst wenn die Naturgesetze in der Natur einheitlich wirken, d. h. das *Gesetz der Kontinuität*. Wenn ich Punkt 1 bedenke, ist es meiner Meinung nach gut, eine Katastrophe zu vermeiden, die die Abiogenese gleich zu Beginn auslöscht und Leben aus nicht lebender Materie schafft, andernfalls muss man sich viele Abiogenese-Ereignisse vorstellen, um die früheren Bemühungen, die gescheitert sind, zu ersetzen. Dies sind vier Punkte, die ich durch die Lektüre einiger Briefe von Charles Darwin über den warmen kleinen Teich und den Ursprung des Lebens auf der Erde gelernt habe.

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Marsmensch-Bachelor

20. Juni 2023 um 17:31 Uhr

Wenn Phosphor sowohl selten als auch ein Engpasselement ist, dann ist sein Nachweis als Mineral möglicherweise keine so gute Nachricht für die Möglichkeit von Leben in Enceladus, da dann alles in den Lebewesen, die es dort gibt, gebunden wäre, anstatt für uns verfügbar zu sein es zu beobachten. Ein bisschen so, als ob es in unserer Atmosphäre nicht viel Kohlenstoff gibt.

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Anthony Barreiro

20. Juni 2023 um 19:03 Uhr

9/345 = 2,6 %. Kommerziell geernteter Guano, also Vogelkot, enthält etwa 6 % Phosphat.

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