Ein internationales Team, darunter ein Wissenschaftler der University of Washington, entdeckte, dass das Wasser auf einem der Saturnmonde Phosphat enthält, einen lebenswichtigen Baustein. Unter der Leitung der Freien Universität Berlin nutzte das Team Informationen der NASA-Weltraummission Cassini, um Hinweise auf Phosphat zu finden, das in Partikeln enthalten ist, die aus dem eisbedeckten globalen Ozean des Saturnmondes Enceladus ins All geschleudert wurden.
Phosphor in Form von Phosphat ist für alles Leben auf der Erde von großem Wert. Es bildet zwar das Rückgrat der DNA, ist aber auch ein Modul von Zellmembranen und Knochen. Die neue Forschung, die am 14. Juni in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, ist die erste, die direkte Beweise für das Vorhandensein von Phosphor auf einem außerirdischen Ozeanplaneten liefert.
Das Forschungsteam stellte fest, dass die Verfügbarkeit von Phosphat im Ozean von Enceladus mindestens 100-mal höher ist, möglicherweise sogar tausendmal höher als in den Ozeanen der Erde.
„Durch den Nachweis solch hoher Phosphatkonzentrationen, die im Ozean auf Enceladus leicht verfügbar sind, haben wir eine oft als eine der beständigsten Anforderungen angesehene Voraussetzung für die Bestimmung, ob Himmelskörper bewohnbar sind, erfüllt“, sagt Autor Fabian Klenner, ein Postdoktorand Forscher in den Erd- und Weltraumwissenschaften. . Während seiner Arbeit an der Freien Universität Berlin führte Klenner Experimente durch, die die hohe Phosphatkonzentration im Ozean auf Enceladus aufdeckten.
Eine der tiefgreifendsten Entdeckungen der Planetenwissenschaft in den letzten 25 Jahren hat gezeigt, dass Himmelskörper mit Ozeanen unter der Oberflächeneisschicht im Sonnensystem häufig vorkommen. Zu diesen eisigen Himmelskörpern, darunter Ganymed, Titan und Enceladus, gehören die eisigen Monde von Jupiter und Saturn sowie weiter entfernte Himmelskörper wie Pluto.
Die Cassini-Mission der NASA untersuchte von 2004 bis 2017 den Saturn, seine Ringe und Monde. Im ersten Schritt entdeckte er, dass Enceladus über einen eisbedeckten Wasserozean verfügte, und untersuchte die Elemente, die aus Rissen in der Südpolregion des Mondes in den Weltraum strömten.
Die Raumsonde Cassini war mit einem „Cosmic Dust Analyzer“ ausgestattet. Er untersuchte die von Enceladus verstreuten Eiskörner einzeln und schickte seine Messungen zur Erde. Um den chemischen Inhalt der Partikel aufzudecken, nutzte Klenner in Berlin eine spezielle Ausrüstung, die die Informationen nachahmte, die von den am Gerät befestigten Eiskörnern erzeugt wurden. Er testete verschiedene chemische Zusammensetzungen und Konzentrationen an Proben, um sie mit unbekannten Signaturen abzugleichen, die bei den Beobachtungen des Raumfahrzeugs aufgezeichnet wurden.
Klenner sagte: „Ich habe Messungen durchgeführt, indem ich verschiedene Phosphatlösungen vorbereitet habe, und wir haben schließlich das Ziel erreicht. „Der Fund stimmte perfekt mit den Informationen aus dem Weltraum überein“, sagt er. „Dies ist der erste Phosphorfund von einem außerirdischen Ozeanplaneten.“
Planeten mit Oberflächenozeanen wie der Erde müssen in der Nähe ihrer Muttersterne (auch als „habitable Zone“ bekannt) koexistieren, um Temperaturen aufrechtzuerhalten, bei denen Wasser weder verdunstet noch gefriert. Allerdings könnten Monde mit einem inneren Ozean wie Enceladus viel weiter voneinander entfernt entstehen, was die Zahl der scheinbar bewohnbaren Himmelskörper, die in der Galaxie erwartet werden, erheblich erhöht.
Das an der Freien Universität Berlin arbeitende Team hat in früheren Untersuchungen herausgefunden, dass Enceladus über einen „Mineralwasserozean“ verfügt, der reich an gelösten Karbonaten ist und gleichzeitig eine Vielzahl reaktiver und teilweise komplexer Kohlenstoffverbindungen enthält. Das Team entdeckte auch Anzeichen einer hydrothermalen Umgebung am Meeresboden. Die neue Forschung liefert klare Erkenntnisse zu gelöstem Phosphat.
„Ältere geochemische Modelle haben sich auf die Frage konzentriert, ob der Ozean auf Enceladus größtenteils phosphathaltig ist“, sagt Studienleiter Frank Postberg von der Freien Universität Berlin.
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