Saturns måne Enceladus er en topkandidat i vores solsystems søgen efter udenjordisk liv. Det forbliver dog et mysterium, om mikrobielt fremmed liv kan bebo Enceladus.
Enceladus dukkede op for NASAs Voyager 1-rumfartøj som en lille, umærkelig "snebold" på himlen, da den første gang blev observeret i 1980. Senere, fra 2005 til 2017, fløj NASAs Cassini-sonde gennem det Saturnske System og udførte hidtil uset dybdegående forskning i Saturn's indviklede ringe og måner. Cassinis opdagelse af, at Enceladus' tykke belægning af is skjuler et stort, varmt saltvandshav, der udsender metan, en gas, der generelt kommer fra mikrobielt liv på Jorden, forbløffede videnskabsmænd.
En ny undersøgelse af University of Arizona forskere foreslår, at mysteriet om, hvorvidt mikrobielt fremmed liv kan befinde sig i Enceladus, kan løses af en rumsonde i kredsløb. Forskere skitserede, hvordan en fiktiv rummission kunne levere afgørende løsninger.
En gruppe forskere fra Universities of Arizona og Paris' Université Paris Sciences et Lettres konkluderede sidste år, at der er en god chance for, at Enceladus har liv og at dette liv kan være årsagen til månens metanudledning.
Régis Ferrière, seniorforfatter af det nye papir og lektor i UArizona Department of Ecology and Evolutionary Biology, sagde: "For at vide, om det er tilfældet, må vi gå tilbage til Enceladus og se."
Ifølge den seneste analyse, selv hvis den samlede masse af mulige levende bakterier i havet af Enceladus ville være minimal, ville et besøg fra et kredsende rumfartøj være alt, der kræves for at afgøre, om jordlignende mikrober er til stede i Enceladus' vand under dens skal.
Ferrière sagde, "Det er klart, at det ikke ville være nemt at sende en robot, der kravler gennem isspalter og dykker dybt ned til havbunden. Mere realistiske missioner er blevet designet ved hjælp af opgraderede instrumenter til at prøve fanerne, som Cassini gjorde, eller endda lande på månens overflade."
"Ved at simulere de data, som et mere forberedt og avanceret kredsende rumfartøj ville indsamle fra blot fanerne alene, har vores team nu vist, at denne tilgang ville være nok til med sikkerhed at afgøre, om der er liv i Enceladus' hav uden egentlig at skulle sondere månens dybder. Dette er et spændende perspektiv.”
Enceladus, omkring 800 millioner miles fra Jorden, kredser Saturn hver 33. time. Månen er det eneste objekt i solsystem der reflekterer lys som månen gør, selvom den ikke engang er så bred som staten Arizona. Månens overflade får den til at skille sig ud på himlen som en frossen dam i sollys. Mindst 100 enorme vandfaner skyder ud af den frosne overflade af månens sydpol, der ligner lava fra en rasende vulkan.
En af Saturns berømte ringe menes at være et resultat af vanddamp og ispartikler udslynget af disse gejserlignende træk, ifølge videnskabsmænd. Cassini-missionen tog en prøve af denne udstødte kombination, som indeholder gasser og andre granulat dybt inde i Enceladus' hav.
Den overskydende metan Cassini, der findes i fanerne, leder tankerne hen på hydrotermiske ventilationsåbninger, unikke økosystemer, der findes i det mørke indre af Jordens oceaner. Her opvarmer opvarmet magma under havbunden havvandet i porøst grundfjeld ved grænsen af to nærliggende tektoniske plader, hvilket skaber "hvide rygere", åbninger, der sprutter brændende varmt, mineralrigt saltvand. Fordi de ikke kan få adgang til sollys, skal organismer overleve ved at bruge energien i de kemiske stoffer, som hvide rygere frigiver til miljøet.
Ferrière sagde, "På vores planet vrimler hydrotermiske ventilationsåbninger med liv, stort som småt, på trods af mørket og det vanvittige pres. De enkleste levende væsner er mikrober kaldet methanogener, der driver sig selv, selv i fravær af sollys."
“Methanogener omdanner dihydrogen og carbondioxid at få energi, frigive metan som et biprodukt. Ferrières forskergruppe modellerede sine beregninger baseret på hypotesen om, at Enceladus har methanogener, der bebor oceaniske hydrotermiske åbninger, der ligner dem, der findes på Jorden. På denne måde beregnede forskerne, hvad den samlede masse af methanogener på Enceladus ville være, samt sandsynligheden for, at deres celler og andre organiske molekyler kunne blive slynget ud gennem fanerne."
Papers første forfatter, Antonin Affholder, en postdoktoral forskningsassistent ved UArizona, som var ved Paris Sciences & Lettres, da han lavede denne forskning, sagde: "Vi var overraskede over at opdage, at den hypotetiske overflod af celler kun ville svare til biomassen af en enkelt hval i Enceladus' globale hav. Enceladus' biosfære kan være meget sparsom. Og alligevel indikerer vores modeller, at det ville være produktivt nok til at fodre fanerne med lige nok organiske molekyler eller celler til at blive opfanget af instrumenter ombord på et fremtidigt rumfartøj."
"Vores forskning viser, at hvis en biosfære er til stede i Enceladus' hav, kan tegn på dens eksistens opsamles i fanemateriale uden behov for at lande eller bore, men en sådan mission ville kræve, at en orbiter flyver gennem fanen flere gange for at Saml masser af oceanisk materiale."
"Muligheden for, at faktiske celler kunne findes, kan være lille, fordi de ville skulle overleve udgasningsprocessen, der fører dem gennem fanerne fra det dybe hav til rummets vakuum - noget af en rejse for en lille celle."
I stedet foreslår forfatterne, at påviste organiske molekyler, såsom særlige aminosyrer, ville tjene som indirekte bevis for eller imod et miljø, der bugner af liv.
"I betragtning af, at alt liv på Enceladus ifølge beregningerne ville være ekstremt sparsomt, er der stadig en god chance for, at vi aldrig vil finde nok organiske molekyler i fanerne til at konkludere, at det er der utvetydigt." sagde Ferrière. "Så i stedet for at fokusere på spørgsmålet om, hvor meget der er nok til at bevise, at liv er der, spurgte vi: 'Hvad er den maksimale mængde organisk materiale, der kunne være til stede i fravær af liv?'"
Forfattere sagde, "Hvis alle målinger skulle komme tilbage over en vis tærskel, kunne det signalere, at livet er en alvorlig mulighed."
"Det definitive bevis på levende celler fanget i en fremmed verden kan forblive uhåndgribelig i generationer. Indtil da er det, at vi ikke kan udelukke livets eksistens på Enceladus nok det bedste, vi kan gøre.”
Journal Reference:
- Antonin Affholder et al. Formodet methanogen biosfære i Enceladus's dybe hav: biomasse, produktivitet og implikationer for detektion. Planetary Science Journal. DOI 10.3847/PSJ/aca275
