ลึกลงไปใต้เปลือกโลกของเอนเซลาดัสนั้นมีแกนหินอยู่ ฟอสฟอรัสจากแกนกลางที่เพียงพอควรละลายในมหาสมุทรเพื่อดำรงชีวิต เครดิตรูปภาพ: Dotted Yeti/Shutterstock.com
เอนเซลาดัสเปลี่ยนจากการเป็นเพียงดวงจันทร์ดวงเล็กๆ อีกดวงหนึ่งของดาวเสาร์ไปเป็นอย่างรวดเร็วอาณาเขตสำคัญเพื่อตอบคำถามสำคัญ: เราอยู่คนเดียวในจักรวาลหรือไม่? ไม่มีใครคิดว่าเอนเซลาดัสอาจเป็นบ้านของสิ่งมีชีวิตที่มีความรู้สึก แต่หากเอนเซลาดัสเป็นแหล่งอาศัยของจุลินทรีย์ มันจะเป็นหลักฐานอันทรงพลังที่ยืนยันว่าสิ่งมีชีวิตมีอยู่มากมาย และเมื่อมีโอกาสที่มันจะ "พบหนทาง"
มันต้องใช้เวลากว้างความหลากหลายขององค์ประกอบเพื่อรักษาชีวิตมนุษย์ แต่สิ่งมีชีวิตทุกชนิดบนโลกต้องการเพียงห้าสิ่งนี้เท่านั้น ได้แก่ ไฮโดรเจน ออกซิเจน คาร์บอน ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส ความจริงแล้วเอนเซลาดัสมีมหาสมุทรของน้ำของเหลว– บางส่วนเป็นหลบหนีไปยังอวกาศ– เป็นสิ่งแรกดึงดูดความสนใจของนักโหราศาสตร์มาที่ดวงจันทร์ดวงน้อย ดังนั้นเราจึงรู้ว่าสององค์ประกอบแรกในรายการนั้นมีอยู่มากมาย
แอมโมเนียและมีเทนน้ำแข็งในขนนกของดวงจันทร์ยืนยันการมีอยู่ของไนโตรเจนและคาร์บอนในมหาสมุทรภายในของเอนเซลาดัส และโมเลกุลไฮโดรเจนบ่งบอกถึงการมีอยู่ของพลังงานทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม มีข้อสงสัยเกี่ยวกับฟอสฟอรัสมากขึ้น แม้ว่าเส้นทางชีวิตแบบอื่นอาจมีอยู่หากไม่มีฟอสฟอรัส แต่โอกาสในการสร้างสิ่งมีชีวิตที่จำลองตัวเองได้จะมีขนาดเล็กกว่ามาก อย่างไรก็ตาม โชคดีที่บทความในรายงานการประชุมของ National Academy of Sciences ระบุว่าการขาดฟอสฟอรัสไม่น่าจะเป็นปัญหา
“ในช่วงหลายปีนับตั้งแต่ยานอวกาศแคสสินีของ NASA ไปเยือนระบบดาวเสาร์ เรารู้สึกทึ่งซ้ำแล้วซ้ำเล่ากับการค้นพบที่เป็นไปได้จากข้อมูลที่รวบรวมมา” กล่าวดร.คริสโตเฟอร์ เกลนของสถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้ในกคำแถลง-
แม้ว่าเราจะรู้จักยุโรปมาแล้วก็ตามมหาสมุทรภายในนานกว่าของเอนเซลาดัสมาก เรารู้เกี่ยวกับองค์ประกอบของดวงจันทร์ของดาวเสาร์มากกว่าของดาวพฤหัสบดี นั่นเป็นเพราะว่าเรามีโอกาสได้ศึกษาขนนกที่ปล่อยออกมาจากไกเซอร์ของเอนเซลาดัส- “สิ่งที่เราได้เรียนรู้ก็คือขนนกนั้นมีความต้องการพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดอย่างที่เรารู้” Glein กล่าว ฟอสฟอรัสเป็นข้อยกเว้น โดยไม่มีหลักฐานโดยตรงที่บ่งชี้ว่ามีฟอสฟอรัสอยู่
ภารกิจในอนาคตที่มีความอ่อนไหวในการทดสอบการมีอยู่ของฟอสฟอรัสถือเป็นหนทางที่ยุติธรรม ดังนั้น Glein และผู้เขียนร่วมจึงหาแนวทางที่น้อยกว่าในการสร้างการมีอยู่ของฟอสฟอรัส
เอนเซลาดัสไม่ใช่ของเหลวตลอดทาง เรารู้จากความหนาแน่นของมันว่ามันมีอยู่แกนกลางที่มั่นคงซึ่งเกือบจะแน่นอนว่าประกอบด้วยธาตุที่มีอยู่มากมายในจักรวาล รวมไปถึงฟอสฟอรัสด้วย บทความนี้จำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างแกนกลางกับมหาสมุทรด้านบนเพื่อพิจารณาว่าแร่ธาตุฟอสเฟตในหินจะถูกปล่อยลงสู่มหาสมุทรหรือไม่ พวกเขาพบว่าอุณหภูมิ ความดัน และความเป็นกรดเหมาะสมที่จะทำให้ฟอสเฟตละลายน้ำได้เป็นพิเศษ โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของออร์โธฟอสเฟต (PO)43−-
ฟอสฟอรัสจากแกนกลางของเอนเซลาดัสควรละลายในมหาสมุทรเพื่อดำรงชีวิต เครดิตรูปภาพ: สถาบันวิจัยตะวันตกเฉียงใต้
“ธรณีเคมีพื้นฐานมีความเรียบง่ายสวยงามที่ทำให้ฟอสฟอรัสที่ละลายอยู่ในน้ำเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยถึงระดับที่ใกล้หรือสูงกว่าน้ำทะเลในโลกสมัยใหม่” Glein กล่าว
นี่ไม่ได้หมายความว่าเอนเซลาดัสเป็นที่อยู่อาศัยเสมอไป แต่มันอาจจะสามารถอยู่อาศัยได้ เราอาจจะเพาะมันได้ถ้าเราต้องการ ดังนั้น การไม่มีอยู่ บ่งชี้ว่าไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับชีวิตที่จะเกิดขึ้น และการมีอยู่ของมันก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในโลกที่เหมาะสม
Glein ไม่คลุมเครือ: “เราต้องกลับไปที่เอนเซลาดัสเพื่อดูว่ามหาสมุทรที่เอื้ออาศัยได้นั้นมีผู้คนอาศัยอยู่จริงหรือไม่”
กระดาษถูกตีพิมพ์ในการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ-
