Der Saturnmond Enceladus ist ein Spitzenkandidat bei der Suche unseres Sonnensystems nach außerirdischem Leben. Es bleibt jedoch ein Rätsel, ob mikrobielles außerirdisches Leben in Enceladus leben könnte.
Enceladus erschien der NASA-Raumsonde Voyager 1 als kleiner, unauffälliger „Schneeball“ am Himmel, als er 1980 zum ersten Mal beobachtet wurde. Später, von 2005 bis 2017, flog die NASA-Sonde Cassini durch das Saturnsystem und führte beispiellose tiefgreifende Untersuchungen zum Saturn durch komplizierte Ringe und Monde. Die Entdeckung von Cassini, dass sich hinter der dicken Eisschicht von Enceladus ein großer, warmer Salzwasserozean verbirgt, der Methan ausstößt, ein Gas, das im Allgemeinen aus mikrobiellem Leben auf der Erde stammt, überraschte Wissenschaftler.
Eine neue Studie von University of Arizona Forscher schlagen vor, dass das Rätsel, ob mikrobielles außerirdisches Leben in Enceladus leben könnte, durch eine umlaufende Raumsonde gelöst werden könnte. Forscher skizzierten, wie eine fiktive Weltraummission schlüssige Lösungen liefern könnte.
Eine Gruppe von Forschern der Universitäten von Arizona und der Pariser Université Paris Sciences et Lettres kam letztes Jahr zu dem Schluss, dass die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass dies der Fall ist Enceladus hat Leben und dass dieses Leben die Ursache dafür sein könnte Methanemissionen des Mondes.
Régis Ferrière, leitender Autor der neuen Arbeit und außerordentlicher Professor an der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie der UArizona, sagte: „Um herauszufinden, ob das der Fall ist, müssen wir zu Enceladus zurückkehren und nachsehen.“
Selbst wenn die Gesamtmasse möglicher lebender Bakterien im Ozean von Enceladus minimal wäre, wäre nach der neuesten Analyse lediglich ein Besuch einer umlaufenden Raumsonde erforderlich, um mit Sicherheit festzustellen, ob erdähnliche Mikroben im Wasser von Enceladus vorhanden sind unterhalb seiner Schale.
Ferrière sagte: „Natürlich wäre es nicht einfach, einen Roboter durch Eisrisse kriechen und tief zum Meeresboden abtauchen zu lassen. Es wurden realistischere Missionen entwickelt, die verbesserte Instrumente verwenden, um die Wolken zu untersuchen, wie es Cassini tat, oder sogar auf der Mondoberfläche zu landen.“
„Durch die Simulation der Daten, die ein besser vorbereitetes und fortschrittlicheres Raumschiff allein aus den Fahnen sammeln würde, hat unser Team nun gezeigt, dass dieser Ansatz ausreichen würde, um sicher zu bestimmen, ob es Leben im Inneren gibt oder nicht.“ Enceladus‘ Ozean ohne tatsächlich die Tiefen des Mondes erforschen zu müssen. Das ist eine spannende Perspektive.“
Enceladus, etwa 800 Millionen Meilen von der Erde entfernt, umkreist die Erde Saturn alle 33 Stunden. Der Mond ist das einzige Objekt im Sonnensystem das Licht reflektiert wie der Mond, obwohl es nicht einmal so groß ist wie der Bundesstaat Arizona. Durch seine Oberfläche ragt der Mond am Himmel hervor wie ein gefrorener Teich im Sonnenlicht. Mindestens 100 riesige Wasserwolken schießen aus der gefrorenen Oberfläche des Südpols des Mondes und ähneln der Lava eines tobenden Vulkans.
Hauptvorteile von Die berühmten Ringe des Saturn Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Ursache für die Entstehung von Wasserdampf und Eispartikeln ist, die von diesen geysirähnlichen Strukturen ausgestoßen werden. Die Cassini-Mission nahm eine Probe dieser ausgestoßenen Kombination, die tief im Ozean von Enceladus Gase und andere Körnchen enthält.
Das überschüssige Methan, das Cassini in den Wolken findet, erinnert an hydrothermale Quellen, einzigartige Ökosysteme im dunklen Inneren der Ozeane der Erde. Hier erhitzt erhitztes Magma unter dem Meeresboden das Meerwasser im porösen Grundgestein an den Grenzen zweier nahegelegener tektonischer Platten und erzeugt so „weiße Raucher“, Quellen, aus denen sengend heißes, mineralreiches Salzwasser strömt. Da sie keinen Zugang zum Sonnenlicht haben, müssen Organismen zum Überleben die Energie nutzen, die in den chemischen Substanzen enthalten ist, die weiße Raucher an die Umwelt abgeben.
Ferrière sagte: „Auf unserem Planeten wimmelt es in hydrothermalen Quellen von großem und kleinem Leben, trotz der Dunkelheit und des wahnsinnigen Drucks. Die einfachsten Lebewesen sind Mikroben, sogenannte Methanogene, die sich auch ohne Sonnenlicht mit Energie versorgen.“
„Methanogene wandeln Diwasserstoff um und Kohlendioxid um Energie zu gewinnen, wobei als Nebenprodukt Methan freigesetzt wird. Ferrières Forschungsgruppe modellierte ihre Berechnungen auf der Grundlage der Hypothese, dass Enceladus über Methanogene verfügt, die ozeanische hydrothermale Quellen bewohnen, die denen auf der Erde ähneln. Auf diese Weise berechneten die Forscher die Gesamtmasse der Methanogene auf Enceladus und die Wahrscheinlichkeit, dass ihre Zellen und andere organische Moleküle durch die Wolken ausgeschleudert werden könnten.“
Der Erstautor des Papiers, Antonin Affholder, ein Postdoktorand an der UArizona, der zum Zeitpunkt dieser Forschung bei Paris Sciences & Lettres war, sagte: „Wir waren überrascht, als wir herausfanden, dass die hypothetische Fülle an Zellen nur der Biomasse eines einzigen Wals im globalen Ozean von Enceladus entsprechen würde. Die Biosphäre von Enceladus ist möglicherweise sehr spärlich. Und doch deuten unsere Modelle darauf hin, dass es produktiv genug wäre, die Fahnen mit gerade genug organischen Molekülen oder Zellen zu versorgen, um von Instrumenten an Bord eines zukünftigen Raumfahrzeugs erfasst zu werden.“
„Unsere Forschung zeigt, dass, wenn eine Biosphäre im Ozean von Enceladus vorhanden ist, Anzeichen ihrer Existenz im Plume-Material erfasst werden könnten, ohne dass eine Landung oder Bohrung erforderlich wäre, aber eine solche Mission würde erfordern, dass ein Orbiter mehrmals durch die Plume fliegt.“ Sammeln Sie viel ozeanisches Material.“
„Die Möglichkeit, tatsächliche Zellen zu finden, dürfte gering sein, da sie den Ausgasungsprozess überleben müssten, der sie durch die Wolken aus der Tiefsee in das Vakuum des Weltraums transportiert – eine ziemliche Reise für eine winzige Zelle.“
Stattdessen schlagen die Autoren vor, dass nachgewiesene organische Moleküle, wie etwa bestimmte Aminosäuren, als indirekter Beweis für oder gegen eine Umgebung voller Leben dienen würden.
„Angesichts der Tatsache, dass den Berechnungen zufolge auf Enceladus nur sehr wenig Leben vorhanden wäre, besteht immer noch eine gute Chance, dass wir nie genug organische Moleküle in den Wolken finden werden, um eindeutig auf die Existenz von Leben schließen zu können.“ sagte Ferrière. „Anstatt uns also auf die Frage zu konzentrieren, wie viel ausreicht, um zu beweisen, dass Leben vorhanden ist, fragten wir: ‚Wie viel organisches Material könnte maximal vorhanden sein, wenn es kein Leben gibt?‘“
Autoren sagte, „Wenn alle Messungen einen bestimmten Schwellenwert überschreiten würden, könnte das ein Signal dafür sein, dass Leben eine ernsthafte Möglichkeit ist.“
„Der endgültige Beweis für lebende Zellen, die auf einer fremden Welt gefangen wurden, könnte über Generationen hinweg schwer fassbar bleiben. Bis dahin ist die Tatsache, dass wir die Existenz von Leben auf Enceladus nicht ausschließen können, wahrscheinlich das Beste, was wir tun können.“
Journal Referenz:
- Antonin Affholder et al. Mutmaßliche methanogene Biosphäre im Tiefsee von Enceladus: Biomasse, Produktivität und Auswirkungen auf die Erkennung. Das Planetary Science Journal. DOI 10.3847/PSJ/aca275
