Nachweis von Phosphor in Eispartikeln von Enceladus gelungen
Der Ozean auf dem Saturnmond Enceladus enthält große Mengen an Phosphor – ein chemisches Element mit großer Bedeutung für die Entstehung und Entwicklung von Leben. Das zeigen Archivdaten der Raumsonde Cassini, die von einem internationalen Forschungsteam neu analysiert und mit Laborexperimenten auf der Erde verglichen worden sind. Damit erfülle der Ozean von Enceladus selbst die strengsten Bedingungen für die Einstufung als „lebensfreundlich“, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.
Neben Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoff gelten Natrium, Schwefel und Phosphor unter Forschern als essentiell für die Existenz von Leben. Phosphor ist dabei nicht nur ein wichtiger Bestandteil der Erbsubstanz DANN, sondern auch das zentrale Element für den Energietransport in Zellen. Doch „Phosphor ist von diesen sechs Elementen jenes, das im Kosmos am seltensten ist“, erläutern Frank Postberg von der Freien Universität Berlin und seine Kollegen.
Bei der Suche nach Leben in unserem Sonnensystem sind in den vergangenen Jahren immer stärker die Eismonde der Planeten Jupiter und Saturn in den Fokus der Wissenschaftler gerückt. Denn viele von ihnen besitzen unter kilometerdicken Eispanzern tiefe Ozeane aus Wasser. „Doch bislang konnte Phosphor bislang in keinem dieser Ozeane nachgewiesen werden“, so Postberg und seine Kollegen. Eine Chance für einen solchen Nachweis bietet vor allem der Saturnmond Enceladus, der aus mehreren Fontänen Eispartikeln und Wasserdampf mehrere tausend Kilometer weit ins All hinaus schießt.
Die US-Raumsonde Cassini ist mehrfach durch diese Fontänen hindurch geflogen. In den dabei von einem Spezialinstrument, dem Cosmic Dust Analyzer, eingefangenen Eis-Partikeln wiesen Forscher zwar organische – also auf Kohlenstoff basierende – Moleküle nach, aber keinen Phosphor. Unter Experten blieb seither umstritten, ob der Ozean von Enceladus ausreichende Mengen dieses Elements enthält, um die Existenz von Leben zu ermöglichen.
Postberg und seine Kollegen haben jetzt die Daten von insgesamt 345 von Cassini eingefangenen Eis-Partikeln neu analysiert und sind dabei auf neun Teilchen gestoßen, die eine ungewöhnliche, von den anderen Partikeln abweichende Zusammensetzung zeigen: Sie enthalten Moleküle, deren Masse mit Natriumphosphaten übereinstimmen. Um abzuschätzen, wie viel Phosphate die Eis-Partikel und damit der Ozean von Enceladus enthalten, führt das Team eine Reihe von Labor-Experimenten durch.
„Unsere Beobachtungen und unsere Labor-Experimente deuten darauf hin, dass Phosphor im Ozean von Enceladus in Form von Phosphaten verfügbar ist“, folgern die Forscher, „und zwar in Konzentrationen, die hundert Mal höher sind als in den Ozeanen der Erde.“ Galt die Verfügbarkeit von Phosphor bislang als Hürde für die Lebensfreundlichkeit des Saturnmonds, so ist diese Hürde damit genommen. Die Untersuchungen von Postberg und seinem Team weisen aber weit über Enceladus hinaus: In den Ozeanen anderer Eismonde von Saturn und Jupiter sollten ihrer Ansicht nach die chemischen Bedingungen ähnlich und damit auch dort Phosphor reichlich vorhanden sein – und all diese Monde könnten daher lebensfreundlich sein.
Bildquelle: NASA/JPL-Caltech
