Een nieuwe analyse van het ijzige gruis in een van de ringen van Saturnus, die afkomstig zijn uit ijsfonteinen op de maan Enceladus, laat zien dat de maan fosfor bevat. Dat was het enige element noodzakelijk voor leven dat nog niet eerder op de maan was ontdekt.
Elke levensvorm op aarde bevat zes essentiële elementen: koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, zwavel en fosfor. Van de eerste vijf was al bekend dat ze voorkomen op Enceladus. Omdat de maan bovendien een vloeibare oceaan heeft en een warme kern, is het een populaire plek om naar buitenaards leven te zoeken.
Alleen het gebrek aan fosfor gooide roet in het eten. Sommige astronomen meenden dat de aanwezigheid van fosfor noodzakelijk is om ontstaan van leven op ijzige oceaanwerelden als Enceladus mogelijk te maken.
‘Als we iets buitenaards ontmoeten, dan is het een machine’
Oude sterren en pril leven – dat zijn de onderwerpen waar het hart van sterrenkundige Leen Decin harder van gaat kloppen.
Toch fosfor
De ruimtesonde Cassini heeft vanaf 1999 dertien jaar lang ijzig gruis verzameld uit de zogeheten E-ring van Saturnus, en geanalyseerd met het Cosmic Dust Analyzer-instrument. Het gruis is vermoedelijk afkomstig uit de ijsfonteinen aan het oppervlak van Enceladus, die op hun beurt gevoed worden door de ondergrondse oceanen van de maan.
Eerdere analyses van dit materiaal in 2009 brachten geen fosforverbindingen aan het licht. Maar nu hebben planeetwetenschapper Frank Postberg van de Vrije Universiteit van Berlijn en zijn collega’s veel korrels opnieuw geanalyseerd, met geavanceerdere technieken dan voorheen. Deze keer lukte het wel om fosformoleculen te identificeren.
‘Enceladus voldoet nu aan wat algemeen wordt beschouwd als een van de strengste eisen voor bewoonbaarheid’, zei Postberg op 20 september op het Europlanet Science Congress in Granada, Spanje.
Vergelijkingsmateriaal
Tijdens de oorspronkelijke analyse konden astronomen alleen kijken naar gemiddelde spectra van de korrels. Ze hadden ook geen goede spectra van bekende verbindingen uit het lab waarnaast ze het Cassini-materiaal konden leggen om uit te zoeken wat er in de korrels zat.
Postberg en zijn team hebben nu veel korrels afzonderlijk geanalyseerd. Ze hebben de spectra ervan vergeleken met hogeresolutie-spectra die andere onderzoeksgroepen in de afgelopen tien jaar sinds de eerste analyse hebben gemeten.
Van de ongeveer duizend korrels die zij analyseerden, hebben er negen ‘onmiskenbaar’ de vingerafdruk van fosfor. Het fosfor zit gevangen in fosfaten: zouten waarin fosfor verbindingen vormt met natrium, waterstof en zuurstof.
Op basis van het fosforgehalte van het gruis voorspellen de onderzoekers dat de oceaan van Enceladus relatief veel fosfor bevat. ‘De concentratie is ruwweg honderd tot duizend keer hoger dan hier in onze aardse oceaan’, zei Postberg tijdens de conferentie.
Een kanttekening is dat het fosfor niet is aangetroffen in organische, koolstofhoudende moleculen. De vondst van organische fosfaten zouden nog gunstiger zijn geweest voor de kans op leven, maar de gebruikte spectrometer had een te lage resolutie om deze aan te tonen. Maar, zei Postberg, ‘dat betekent niet dat ze er niet zijn’.
Goede kandidaat
‘Het lijkt echt overtuigend’, reageert astrochemicus Veronique Vuitton van de Grenoble Alpes-universiteit in Frankrijk, die zelf Saturnusmaan Titan onderzoekt. ‘Het is zo spannend om fosfor te vinden, om alle voor de hand liggende redenen die met bewoonbaarheid te maken hebben.’
‘Enceladus was al een van de meest waarschijnlijke plekken in het zonnestelsel met een hoog bewoningspotentieel’, zegt geoloog Pietro Matteoni van de Vrije Universiteit van Berlijn, die niet bij het onderzoek betrokken was. ‘Dit maakt het nog overtuigender.’
