土星の衛星エンケラドゥスの海を泳ぐリン酸塩

太陽系

投稿者: Emily Lakdawalla 2023 年 6 月 17 日 6

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科学者たちは、地球外の海洋で初めてリンを検出しました。

高校の生物を覚えていますか? あなたが学んだことの 1 つは、CHNOPS が人生に不可欠であるということです。 CHNOPS は、既知のすべての生物に必須の 6 つの軽元素、炭素、水素、窒素、酸素、リン、硫黄を表します。 これらのうち 5 つは太陽系全体に豊富に存在しますが、リンはまれであり、めったに検出されません。 (金星の大気中のホスフィンについての誇大宣伝を覚えているかもしれません。) 今週、研究者たちは地球外の海洋で初めてリンが検出されたと発表しました。

ベルリン自由大学のフランク・ポストバーグ氏が主導し、『Nature』誌に掲載されたこの研究は、NASAのカッシーニ軌道船が土星のE環を繰り返し通過する際に、NASAの宇宙塵分析装置（CDA）に搭載された宇宙塵分析装置（CDA）によって収集された、公的にアーカイブされたデータを調査した。 E リングは、土星を周回する物質でできた希薄だが非常に幅の広いドーナツ状で、衛星エンケラドゥスの軌道付近で最も密度が高くなります。 カッシーニのデータは、地殻下の海洋に起源を持つエンケラドゥスの南極の間欠泉が、E リングの氷の粒子の供給源であることをすでに証明しています。

E リングの大部分は孤立した水分子ですが、より大きな粒子もいくつか含まれています。 それらの大きな粒子は、（おそらく）エンケラドゥスの海の小さな凍った液滴です。 したがって、それらには水だけでなく、エンケラドゥスの海水に溶けているすべての塩も含まれています。 CDA は、これらの粒子が装置内のロジウム金属ターゲットに非常に高速で衝突し、蒸発したときに検出しました。 その蒸気内の正に帯電したイオンが機器の帯電検出器に入り、イオンが原子質量ごとに分離され、各質量のイオンの数が数えられました。

ポストバーグの研究チームは、CDA データアーカイブにあるそのような粒子 345 個を調査しました。 これらの粒子のうち 9 個には、125、165、および 187 原子単位の質量をもつかなりの数のイオンが含まれており、これは鉱物のリン酸ナトリウム (Na3PO4) として始まったもののさまざまな断片に相当します。 高出力レーザーを使用してリン酸ナトリウムの水溶液をザッピングする実験室実験では、同じ質量のイオンが生成されました。 エンケラドゥスの海のリン酸塩は、岩石に浸透する炭酸塩が豊富な海水に由来し、リン酸カルシウム（アパタイト）鉱物と反応して炭酸カルシウム（方解石）とリン酸ナトリウムを生成します。

希少元素を検出するのは素晴らしいことですが、なぜそれが重要なのでしょうか? この研究は、「潜在的に熱水活動があり、陸地のないエンケラドゥスやその他の氷の海洋世界では、リンの入手可能性が生物必須元素のボトルネックになるだろう」と説明している。 E環でリン酸塩が検出されたということは、エンケラドゥスの海には「溶解した[リン]が豊富に存在しており、それがエンケラドゥス上での推定上の生命の生存にとって制限要因となる可能性は非常に低い。そしておそらく他の海洋世界でも同様だ」ということを意味する。 」

明確にしておきますが、これは生命の検出、あるいは生命に近いものの検出ではありません。 それは、ある特定の世界に生命に必要な原材料があるかどうかという、1 つの特定の懸念を取り除くことです。 それが科学が小さなステップで機能する方法です。 他の場所で人生を見つけたいと願っている私たちにとって、これは正しい方向への一歩です。

アンソニー・バレイロ

2023 年 6 月 17 日午後 5 時 55 分

惑星科学はますます地質学に似てきており、天文学ではなくなりつつあります。

リンは、地球上の生命の制限要因でもあります。 合成肥料は、窒素、リン、カリウムをさまざまに配合したもの (NPK) です。

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