엔셀라두스의 바다에서 유래한 인산염 검출
Abstract
토성의 위성 엔셀라두스는 얼음으로 뒤덮인 바다를 품고 있습니다. 카시니 우주선은 달의 극저온 화산 기둥에 의해 우주로 분출된 물질을 분석하여 바다의 구성을 조사했습니다. 카시니의 우주 먼지 분석기로 염분이 풍부한 얼음 알갱이를 분석하여 해수 (Na+, K+, Cl–, HCO3–, CO32–)의 주요 용질과 알칼리성 pH를 추론할 수 있었습니다. 생체 필수 요소 중 가장 적은 양을 차지하는 인은 아직 지구 너머 바다에서 발견되지 않았습니다. 이전의 지구화학적 모델링 연구는 엔셀라두스의 바다와 다른 얼음 바다 세계에서 인산염이 부족할 수 있음을 시사합니다. 그러나 엔셀라두스 해양의 광물 용해도에 대한 보다 최근의 모델링은 인산염이 상대적으로 풍부할 수 있음을 나타냅니다.
이 연구에서는 인산나트륨의 존재를 보여주는 엔셀라두스가 방출한 얼음 알갱이의 카시니 우주 먼지 분석기 질량 스펙트럼을 제시합니다. 우리의 관찰 결과는 실험실 아날로그 실험과 함께 엔셀라두스의 바다에서 정인산염의 형태로 인을 쉽게 구할 수 있으며, 인 농도는 지구 바다보다 달의 연기를 형성하는 바다에서 적어도 100배 더 높습니다. 게다가, 지구화학적 실험과 모델링은 엔셀라두스와 아마도 차가운 해저나 적당한 온도의 열수 환경에서 원시 CO2 눈선 너머의 다른 얼음 바다 세계에서 높은 인산염 농도가 달성될 수 있음을 보여줍니다. 두 경우 모두 주요 동인은 탄산염 또는 중탄산염 이온이 풍부한 중간 알칼리성 용액에서 탄산칼슘에 비해 인산칼슘 광물의 더 높은 용해도일 것입니다.