토성의 위성 엔셀라두스의 바다에서 인산염이 수영한다

태양계

작성자: Emily Lakdawala 2023년 6월 17일 6

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과학자들이 처음으로 외계 해양에서 인을 발견했습니다.

고등학교 생물학을 기억하시나요? 당신이 배운 한 가지는 CHNOPS가 생명에 필수적이라는 것입니다. CHNOPS는 알려진 모든 유기체에 필수적인 6가지 가벼운 원소(탄소, 수소, 질소, 산소, 인, 황)를 나타냅니다. 이들 중 5개는 태양계 전체에 풍부하지만 인은 흔하지 않으며 거의 ​​검출되지 않습니다. (금성 대기의 인산염에 대한 과장된 광고를 기억하실 것입니다.) 이번 주에 연구자들은 외계 해양에서 인이 최초로 발견되었다고 발표했습니다.

베를린 자유대학교(Freie Universitat Berlin)의 프랭크 포스트버그(Frank Postberg)가 주도하고 네이처(Nature)에 발표된 이 연구는 NASA의 카시니 궤도선에 탑재된 우주 먼지 분석기(CDA)가 토성의 E 고리를 반복적으로 통과할 때 수집한 공개 보관된 데이터를 조사했습니다. E 고리는 달 엔셀라두스의 궤도 근처에서 가장 밀도가 높은 토성을 공전하는 물질로 이루어진 미약하지만 매우 넓은 도넛입니다. 카시니 데이터는 이미 지각 이하의 바다에서 발생하는 엔셀라두스의 남극 간헐천이 E 고리의 얼음 입자의 원천임을 입증했습니다.

E 고리의 대부분은 고립된 물 분자이지만 더 큰 입자도 포함하고 있습니다. 그 더 큰 입자들은 (아마도) 엔셀라두스 바다의 얼어붙은 작은 물방울일 것입니다. 따라서 여기에는 물뿐만 아니라 엔셀라두스의 바닷물에 용해된 모든 염분도 포함되어 있습니다. CDA는 이러한 입자가 기기 내의 로듐 금속 표적에 매우 빠른 속도로 부딪혀 기화될 때 이러한 입자를 감지했습니다. 증기 내의 양전하를 띤 이온은 장비의 전하를 띤 검출기로 흘러 들어가 이온을 원자 질량별로 분리하고 각 질량의 이온 수를 세었습니다.

포스트버그 연구팀은 CDA 데이터 아카이브에서 그러한 입자 345개를 조사했습니다. 그 입자 중 9개는 원자 단위 125, 165, 187의 질량을 갖는 상당한 수의 이온을 함유하고 있었는데, 이는 광물 인산나트륨(Na3PO4)으로 시작된 것의 다른 조각에 해당합니다. 물 속의 인산나트륨 용액을 제거하기 위해 고출력 레이저를 사용하는 실험실 실험에서는 동일한 질량의 이온이 생성되었습니다. 엔셀라두스 바다의 인산염은 암석을 통해 스며드는 탄산염이 풍부한 바닷물에서 나오며, 인산칼슘(인회석) 광물과 반응하여 탄산칼슘(방해석)과 인산나트륨을 만듭니다.

희귀한 원소를 탐지하는 것은 멋진 일이지만 그것이 왜 중요한가요? 연구에서는 "인의 가용성은 잠재적인 열수 활동이 있고 마른 땅이 없는 엔셀라두스와 다른 얼음 바다 세계에서 생체 필수 요소의 병목 현상이 될 것"이라고 설명합니다. E 고리에서 인산염이 발견되었다는 것은 엔셀라두스의 바다에 “용해된 [인]의 가용성이 높다는 것을 의미합니다. 따라서 이는 엔셀라두스 및 아마도 다른 해양 세계에서도 추정 생명체의 생존을 제한하는 요인이 될 가능성이 극히 낮습니다. .”

분명히 말하면, 이것은 생명체나 그 근처의 어느 곳에서도 탐지되지 않습니다. 이는 특정 세계에 생명에 필요한 원자재가 있는지 여부에 대한 특정 우려를 제거하는 것입니다. 이것이 과학이 아주 작은 단계로 작동하는 방식입니다. 다른 곳에서 삶을 찾고자 하는 우리에게 이는 올바른 방향으로 나아가는 첫 걸음입니다.

앤서니 바레이로

2023년 6월 17일 오후 5시 55분

행성 과학은 점점 더 지질학과 비슷해지고 점점 더 천문학과 비슷해지고 있습니다!

인은 또한 이곳 지구상의 생명체를 제한하는 요소이기도 합니다. 합성비료는 질소, 인, 칼륨(NPK)을 다양한 형태로 배합한 것입니다.

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