Enceladus, ירח קפוא של שבתאי, פלט זרחן לאוקיינוס מחוץ לכדור הארץ, מסמן את הזיהוי הראשון של יסוד חיוני ודל זה לחיים כפי שאנו מבינים אותו. ואנקלדוס יכול להיות א ירח שבתאי מתאים לחיים כפי שחלק מהמחקרים מציעים.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על הירח של שבתאי המתאים לחיים ולמה חושבים על כך.
מרכיבים חיוניים לקיומם של חיים
חוקרים מציעים כי הים הנסתרים של אנקלדוס עשויים להכיל ריכוזי זרחן שעלולים להיות גדולים פי 100 מאלה שנמצאים באוקיינוסים של כדור הארץ, ולשפר את הפוריות של אדמת הפלנטה שלנו. התגליות פורצות הדרך הללו מצביעות גם על כך שגופים שמימיים קפואים אחרים, כולל אירופה, הירח הרביעי בגודלו של צדק, וירחו הגדול ביותר של שבתאי טיטאן, יכולים לארח גם מים עשירים בזרחן.
לפי פרנק פוסטברג, מדען פלנטרי באוניברסיטה החופשית של ברלין (גרמניה), זרחן הוא היסוד הנדיר ביותר ביקום מבין ששת היסודות החיוניים לחיים (פחמן, מימן, חנקן, חמצן, זרחן וגופרית). פוספטים, שהם תרכובות המכילות זרחן, ממלאים תפקיד חיוני במרכיבים חיוניים של החיים על פני כדור הארץ, כולל DNA, RNA וממברנות תאים.
אסטרונומים כבר זיהו חמישה מתוך ששת המרכיבים החיוניים של אוקיינוסים מחוץ לכדור הארץ, כאשר זרחן הוא היסוד היחיד שחסר. עם זאת, בשנת 2004, החללית קאסיני יצאה למשימה לחקור את טבעת ה-E של שבתאי, שנוצרת על ידי גרגרי קרח שנפלטו מאנצלדוס. באמצעות ניתוח של גרגרי קרח שנאספו על ידי מנתח האבק הקוסמי של קאסיני, גילו סוף סוף מדענים את הזרחן החמקמק. ממצא חדשני זה מתועד במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nature.
ירח שבתאי מתאים לחיים
עם קוטר של כ-500 קילומטרים, אנצלדוס, אחד מהירחיו הגדולים של שבתאי, יכול להיכנס בקלות לחצי האי האיברי. לאחר הגעת חללית קאסיני לשבתאי ב-2004, מדענים ציפו בתחילה שאנקלדוס יהיה גוש מוצק של קרח קפוא. עם זאת, ציפיותיהם התנפצו בשנה שלאחר מכן, כאשר הם גילו נוכחות של אדי מים וחלקיקים קפואים המתפרצים מגייזרים על פני הירח, וגילו את קיומו של אוקיינוס גלובלי עצום הממוקם בין החיצוני הקפוא לפנים הסלעי.
במחקר קודם, פוסטברג, המחבר הראשי, וצוותו מצאו ממצא מסקרן: נוכחות פוטנציאלית של מולקולות אורגניות מורכבות בתוך האוקיינוס של אנקלדוס. לדברי קרולין פורקו, מדענית פלנטרית ומנהיגת צוות ההדמיה Cassini, שלא הייתה חלק מהמחקר, Enceladus הוא המקום המועדף ביותר במערכת השמש שלנו לחיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ. זה נחשב למטרה הקלה ביותר לחקירה, מה שהופך אותה למבטיחה מאוד.
אולי, כנגד כל הסיכויים, ישנה אפשרות לקיומם של בני מאדים, גם אם הם זעירים בגודלם.
חומר חיוני מתאים לחיים על ירח שבתאי
היעדר זרחן בקרח של אנקלדוס וגופים שמימיים דומים כבר הטיל ספק לגבי יכולת המגורים האפשרית שלהם. השאלה אם המקומות האלה באמת יכולים לתמוך בחיים הייתה עניין של אי ודאות. "היו חששות אמיתיים אם זרחן יכול לשמש גורם מגביל להופעתם של חיים", מסביר פוסטברג.
לפי פוסטברג, תיאוריות קודמות לגבי הימצאות פוספטים בים הנסתרים של אנקלדוס ועולמות קפואים אחרים לא היו חד משמעיות. המסת פוספטים במים היא תהליך מאתגר, מה שהופך את זיהויו בתוך האוקיינוסים למורכב יותר.
בתחילה, מחקרים הצביעו על כך שהליבות הסלעיות של גרמי השמיים הללו עלולים לשמור על פוספטים. עם זאת, מחקרים עדכניים יותר העלו כי פוספטים עשויים להיות גם בשפע באוקיינוסים.
במהלך התקופה שבין 2004 ל-2008, קאסיני ניתח בסך הכל 345 גרגרי קרח מטבעת ה-E של שבתאי, ובתוך מדגם זה, מדענים הצליחו לזהות נוכחות של פוספטים בתשעה מהדגנים הללו.
לדברי פוסטברג, מה שבלט במיוחד היה הבהירות המדהימה והנוכחות הבלתי ניתנת להכחשה של חתימות פוספט בנתונים. ניתוח של כמות לא מבוטלת של נתונים ארך כמה שנים, אבל לדעתי, איתור זה באמת בלתי ניתן לערעור.
כריס מקיי, אסטרוביולוג במרכז המחקר של נאס"א איימס במופט פילד, קליפורניה, שלא היה מעורב במחקר זה, מביע הפתעה מהיכולת המרשימה של פוסטברג ועמיתיו להפריד ביעילות את הדגנים ולזהות את אות הזרחן.
ענני נוגה היו נושא לתשומת לב לאחרונה בשל הטענה השנויה במחלוקת על נוכחות פוספין, תרכובת המורכבת מזרחן ומימן. עם זאת, גבריאל טובי, מדען פלנטרי במרכז הלאומי הצרפתי למחקר מדעי, אשר לא היה מעורב במחקר, אומר שאין מחלוקת לגבי Enceladus. מבהיר שפוספט ופוספין הם ישויות שונות.
לדברי טובי, ניתן להסביר את נוכחות הפוספטים על אנצלדוס ללא צורך בתגובות חריגות, בעוד שקיומו של פוספין על נוגה מהווה הסבר הרבה יותר מאתגר.
לחקור את המעמקים
פוסטברג מסביר כי מדענים הצליחו להעריך את ריכוזי הזרחן במימי אנצלדוס על סמך רמות הפוספט שנצפו בשעועית קפואה. הממצאים שלהם הצביעו על כך שריכוזי הזרחן במימי אנקלדוס היו גבוהים משמעותית, גדול פי 100 עד פי 1000, בהשוואה לאוקיינוסים של כדור הארץ. ניסויי מעבדה שערכו המדענים תמכו באפשרות זו וחשפו כי האוקיינוס של אנצלדוס, כמו הסודה, מכיל בשפע קרבונטים מומסים. כתוצאה מכך, לאוקיאנוס דמוי סודה זה יש את היכולת להמיס את הפוספטים המצויים בסלעים של אנצלדוס.
פוסטברג מציע שהממלכות האוקיינוסיות הקפואות של גרמי השמיים במקומות הרחוקים של מערכת השמש שלנו, כולל פלוטו וטריטון, הירח הגדול ביותר של נפטון, עשויים להכיל קרבונטים. זה מרמז שלעולמות הקפואים הללו יש את היכולת להמיס פוספטים מתצורות סלע. בנוסף, משימת אירופה קליפר הבאה של נאס"א, שתתחיל ב-2024, יש פוטנציאל לזהות פוספטים בתוך חלקיקים קפואים שנפלטים על ידי ירח צדק.
בעוד שגילוי הפוספטים ב-Enceladus מציג סיכויים מסקרנים, שאלות נותרו בלתי פתורות בשל המספר המצומצם של גרגרי קרח שנותחו על ידי מדענים. טובי מציע כי נדרש מחקר נוסף כדי לקבוע את נוכחותם של פוספטים אלה בכל האוקיינוס של אנצלדוס או אם הם ממוקמים באזורים ספציפיים.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על הירח של שבתאי המתאים לחיים ולתנאיו.