ירח שבתאי אנקלדוס הוא מועמד מוביל בחיפוש מערכת השמש שלנו אחר חיים מחוץ לכדור הארץ. עם זאת, זה נותר בגדר תעלומה אם חיי חייזרים מיקרוביאליים עשויים לאכלס את אנקלדוס.
Enceladus הופיע לחללית וויאג'ר 1 של נאס"א כ"כדור שלג" קטן וחסר ערך בשמיים כאשר הוא נצפה לראשונה בשנת 1980. מאוחר יותר, מ-2005 עד 2017, גשושית קאסיני של נאס"א טסה במערכת השבתאי וביצעה מחקר מעמיק חסר תקדים על שבתאי. טבעות וירחים מורכבים. התגלית של קאסיני שציפוי הקרח העבה של אנקלדוס מסתיר אוקיינוס מים מלוחים גדול וחמים הפולט מתאן, גז שבדרך כלל מגיע מחיים מיקרוביאליים על פני כדור הארץ, הדהימו מדענים.
מחקר חדש של אוניברסיטת אריזונה חוקרים מציעים כי ניתן לפתור את התעלומה האם חיים חייזרים מיקרוביאליים יכולים להתגורר באנקלדוס על ידי גשושית חלל סובבת. חוקרים תיארו כיצד משימת חלל פיקטיבית יכולה לספק פתרונות חותכים.
קבוצת חוקרים מאוניברסיטאות אריזונה ומאוניברסיטת פריז למדעים ו-לטרס בשנה שעברה הגיעו למסקנה כי יש סיכוי טוב לאנקלדוס יש חיים וכי החיים האלה עשויים להיות הגורם ל פליטת המתאן של הירח.
Régis Ferrière, מחבר בכיר של המאמר החדש ופרופסור חבר במחלקה לאקולוגיה וביולוגיה אבולוציונית של UArizona, אמר, "כדי לדעת אם זה המקרה, עלינו לחזור לאנקלדוס ולהסתכל."
על פי הניתוח העדכני ביותר, גם אם המסה הכוללת של חיידקים חיים אפשריים באוקיינוס של אנצלדוס תהיה מינימלית, ביקור של חללית שמסתובבת יהיה כל מה שנדרש כדי לקבוע בוודאות האם קיימים חיידקים דמויי אדמה במים של אנצלדוס. מתחת לקליפה שלו.
פרייר אמר, "ברור, שליחת רובוט לזחול דרך סדקי קרח ולצלול עמוק אל קרקעית הים לא יהיה קל. משימות מציאותיות יותר תוכננו באמצעות מכשירים משודרגים כדי לדגום את הפלומות כפי שעשתה קאסיני, או אפילו לנחות על פני הירח".
"על ידי הדמיית הנתונים שחללית מסלולית מוכנה ומתקדמת יותר תאסוף רק מהנוצות בלבד, הצוות שלנו הראה כעת שגישה זו תספיק כדי לקבוע בביטחון אם יש חיים בפנים. האוקיינוס של אנקלדוס מבלי לחקור את מעמקי הירח. זו פרספקטיבה מרגשת".
Enceladus, בערך 800 מיליון מיילים מכדור הארץ, מסתובב שבתאי כל 33 שעות. הירח הוא העצם היחיד ב מערכת השמש שמחזיר אור כמו הירח, למרות שהוא אפילו לא רחב כמו מדינת אריזונה. פני הירח גורמים לו לבלוט בשמיים כמו בריכה קפואה באור השמש. לפחות 100 פלומות מים עצומות נושרות מתוך פני השטח הקפואים של הקוטב הדרומי של הירח, הדומות לבה מהר געש משתולל.
אחד הטבעות המפורסמות של שבתאי על פי מדענים, סבורים שהם תוצאה של אדי מים וחלקיקי קרח שנפלטו על ידי תכונות דמויות גייזר אלה. משימת קאסיני לקחה דגימה של השילוב שנפלט זה, המכיל גזים וגרגירים אחרים עמוק בתוך האוקיינוס של אנקלדוס.
עודף המתאן קאסיני שנמצא בנוצות מעלה לתודעה פתחי אוורור הידרותרמיים, מערכות אקולוגיות ייחודיות שנמצאות בפנים האפלים של האוקיינוסים של כדור הארץ. כאן, מאגמה מחוממת מתחת לקרקעית הים מחממת את מי האוקיינוס בסלע נקבובי בגבולות שני לוחות טקטוניים סמוכים, ויוצרת "מעשנים לבנים", פתחי אוורור שמוציאים מים מלוחים חמים ועתירי מינרלים. מכיוון שהם אינם יכולים לגשת לאור השמש, אורגניזמים חייבים לשרוד באמצעות האנרגיה הכלולה בחומרים הכימיים שמעשנים לבנים משחררים לסביבה.
פרייר אמר, "על הפלנטה שלנו, פתחי אוורור הידרותרמיים שופעים חיים, גדולים וקטנים, למרות החושך והלחץ המטורף. היצורים החיים הפשוטים ביותר הם חיידקים הנקראים מתנוגנים שמפעילים את עצמם גם בהיעדר אור שמש."
"מתנוגנים הופכים דימימן ו פחמן דו חמצני להשיג אנרגיה, שחרור מתאן כתוצר לוואי. קבוצת המחקר של פרייר עיצבה את החישובים שלה בהתבסס על ההשערה שלאנצלדוס יש מתנוגנים השוכנים בפתחי אוורור הידרותרמיים אוקייניים הדומים לאלה שנמצאו על פני כדור הארץ. בדרך זו, החוקרים חישבו מה תהיה המסה הכוללת של מתנוגנים על אנצלדוס, כמו גם את הסבירות שהתאים שלהם ומולקולות אורגניות אחרות יוכלו להיפלט דרך הפלומות".
המחבר הראשון של נייר, אנטונין אפהולדר, עמית מחקר פוסט-דוקטורט ב-UArizona שהיה ב-Paris Sciences & Lettres בעת מחקר זה, אמר, "הופתענו לגלות שהשפע ההיפותטי של תאים יסתכם רק בביומסה של לוויתן בודד אחד באוקיינוס הגלובלי של אנקלדוס. הביוספרה של אנקלדוס עשויה להיות דלילה מאוד. ועדיין, המודלים שלנו מצביעים על כך שזה יהיה פרודוקטיבי מספיק כדי להזין את הפלומות בכמות מספקת של מולקולות או תאים אורגניים שייקלטו על ידי מכשירים על סיפון חללית עתידית."
"המחקר שלנו מראה שאם ביוספרה קיימת באוקיינוס של אנקלדוס, סימנים לקיומו יכולים להיקלט בחומר פלומה ללא צורך לנחות או לקדוח, אבל משימה כזו תדרוש ממסלול לטוס דרך הפלומה מספר פעמים כדי לאסוף הרבה חומר אוקיאני."
"האפשרות שיימצאו תאים אמיתיים עשויה להיות קלושה מכיוון שהם יצטרכו לשרוד את תהליך היציאה מהגז המוביל אותם דרך הפלומות מהאוקיינוס העמוק אל ואקום החלל - מסע לא קטן עבור תא זעיר."
במקום זאת, המחברים מציעים כי מולקולות אורגניות שזוהו, כגון חומצות אמינו מסוימות, ישמשו עדות עקיפה בעד או נגד סביבה שופעת חיים.
"בהתחשב בכך שלפי החישובים, כל חיים שנמצאים על אנצלדוס יהיו דלילים ביותר, עדיין יש סיכוי טוב שלעולם לא נמצא מספיק מולקולות אורגניות בנוצות כדי להסיק שהם נמצאים שם באופן חד משמעי." אמר פרייר. "אז, במקום להתמקד בשאלה כמה זה מספיק כדי להוכיח שיש חיים, שאלנו, 'מהי הכמות המקסימלית של חומר אורגני שיכול להיות נוכח בהיעדר חיים?'"
המחברים אמר, "אם כל המדידות היו חוזרות מעל סף מסוים, זה יכול לאותת שהחיים הם אפשרות רצינית".
"הראיה המוחלטת של תאים חיים שנתפסו בעולם זר עשויה להישאר חמקמקה במשך דורות. עד אז, העובדה שאנחנו לא יכולים לשלול את קיומם של החיים באנקלדוס היא כנראה הדבר הטוב ביותר שאנחנו יכולים לעשות”.
עיון ביומן:
- אנטונין אפהולדר ואח'. ביוספרה מתנוגנית משוערת באוקיינוס העמוק של אנקלדוס: ביומסה, פרודוקטיביות והשלכות לגילוי. כתב העת למדע פלנטרי. DOI 10.3847/PSJ/aca275
