토성의 위성 엔셀라두스는 우리 태양계에서 외계 생명체를 찾는 최고의 후보입니다. 그러나 미생물 외계 생명체가 엔셀라두스에 서식할 수 있는지 여부는 여전히 미스터리입니다.
엔셀라두스는 1년 처음 관측되었을 때 NASA의 보이저 1980호 우주선에 하늘에 떠 있는 작고 눈에 띄지 않는 '눈덩이'로 나타났습니다. 이후 2005년부터 2017년까지 NASA의 카시니 탐사선은 토성계를 통과해 토성계에 대한 전례 없는 심층 연구를 수행했습니다. 복잡한 고리와 달. 엔셀라두스의 두꺼운 얼음 코팅이 일반적으로 지구상의 미생물에서 발생하는 가스인 메탄을 방출하는 크고 따뜻한 바닷물 바다를 숨기고 있다는 카시니의 발견은 과학자들을 놀라게 했습니다.
새로운 연구 애리조나 대학 연구자들은 미생물 외계 생명체가 엔셀라두스에 거주할 수 있는지 여부에 대한 미스터리가 궤도를 도는 우주 탐사선을 통해 풀 수 있다고 제안합니다. 연구원들은 가상의 우주 임무가 어떻게 결정적인 솔루션을 제공할 수 있는지 설명했습니다.
작년에 애리조나 대학교와 파리 파리 과학 및 문학 대학교의 연구자 그룹은 다음과 같은 가능성이 있다고 결론을 내렸습니다. 엔셀라두스에는 생명이 있다 그리고 이 삶이 이 일의 원인이 될 수도 있다는 것 달의 메탄 배출.
새 논문의 수석 저자이자 UArizona 생태학 및 진화생물학과 부교수인 Régis Ferrière는 다음과 같이 말했습니다. "그게 사실인지 알려면 엔셀라두스로 돌아가서 살펴봐야 합니다."
가장 최근의 분석에 따르면, 엔셀라두스 바다에 존재할 수 있는 살아있는 박테리아의 전체 질량이 미미하더라도, 궤도를 선회하는 우주선에서 방문하는 것만으로도 지구와 같은 미생물이 엔셀라두스 바다에 존재하는지 확실히 결정하는 데 필요한 전부가 될 것입니다. 껍질 아래.
페리에르는 이렇게 말했습니다. “분명히 로봇을 얼음 틈 사이로 기어다니고 해저까지 깊이 잠수하는 것은 쉽지 않을 것입니다. 카시니처럼 기둥을 샘플링하거나 심지어 달 표면에 착륙하기 위해 업그레이드된 장비를 사용하여 보다 현실적인 임무가 설계되었습니다."
“보다 준비되고 발전된 궤도 우주선이 기둥만으로 수집할 데이터를 시뮬레이션함으로써 우리 팀은 이제 이 접근 방식이 내부에 생명체가 있는지 여부를 자신있게 결정하는 데 충분하다는 것을 보여주었습니다. 엔셀라두스의 바다 실제로 달의 깊이를 조사할 필요 없이 말이죠. 이것은 매우 흥미로운 관점이다.”
지구에서 약 800억 마일 떨어진 엔셀라두스가 궤도를 돌고 있습니다. 토성 33시간마다. 달은 우주의 유일한 물체이다. 태양계 애리조나 주만큼 넓지는 않지만 달처럼 빛을 반사하는 것입니다. 달의 표면은 햇빛 속에 얼어붙은 연못처럼 하늘에 돋보입니다. 적어도 100개의 거대한 물기둥이 달 남극의 얼어붙은 표면에서 솟아오르는데, 이는 맹렬한 화산에서 분출되는 용암과 비슷합니다.
중 하나 토성의 유명한 고리 과학자들에 따르면 이러한 간헐천과 같은 특징으로 인해 수증기와 얼음 입자가 뿜어져 나온 결과라고 생각됩니다. 카시니 임무는 엔셀라두스의 바다 깊은 곳에 있는 가스와 기타 과립을 포함하는 방출된 조합의 샘플을 채취했습니다.
기둥에서 발견되는 과잉 메탄 카시니는 지구 해양의 어두운 내부에서 발견되는 독특한 생태계인 열수 분출구를 연상시킵니다. 여기서 해저 아래의 가열된 마그마는 근처 두 지각판의 경계에 있는 다공성 기반암의 해수를 가열하여 뜨겁고 미네랄이 풍부한 바닷물을 분출하는 통풍구인 "백색 흡연자"를 만듭니다. 유기체는 햇빛에 접근할 수 없기 때문에 백색 흡연자가 환경에 방출하는 화학 물질에 포함된 에너지를 사용하여 생존해야 합니다.
페리에르는 이렇게 말했습니다. “우리 행성의 열수 분출구에는 어둠과 엄청난 압력에도 불구하고 크고 작은 생명체가 가득합니다. 가장 단순한 생물체는 햇빛이 없어도 스스로 힘을 발휘하는 메탄생성균이라고 불리는 미생물입니다.”
“메타노젠은 이수소를 전환하고 이산화탄소 에너지를 얻기 위해 부산물로 메탄을 방출합니다. Ferrière의 연구 그룹은 엔셀라두스에 지구에서 발견되는 것과 유사한 해양 열수 분출구에 서식하는 메탄 생성균이 있다는 가설을 기반으로 계산을 모델링했습니다. 이러한 방식으로 연구자들은 엔셀라두스에 있는 메탄생성 물질의 총 질량과 세포 및 기타 유기 분자가 기둥을 통해 분출될 가능성을 계산했습니다.”
이 연구를 수행할 당시 Paris Sciences & Lettres에 있었고 UArizona의 박사후 연구원이자 논문의 첫 번째 저자인 Antonin Affholder는 다음과 같이 말했습니다. “가설적인 세포의 풍부함은 엔셀라두스의 전 세계 바다에 있는 고래 한 마리의 생물량에 불과하다는 사실에 놀랐습니다. 엔셀라두스의 생물권은 매우 희박할 수 있습니다. 그러나 우리의 모델에 따르면 미래의 우주선에 탑재된 장비로 포착할 수 있을 만큼만 유기 분자나 세포를 기둥에 공급하는 것이 충분히 생산적일 것입니다.”
“우리 연구에 따르면 엔셀라두스의 바다에 생물권이 존재하는 경우 착륙하거나 굴착할 필요 없이 깃털 물질에서 그 존재의 징후를 포착할 수 있지만, 그러한 임무를 수행하려면 궤도선이 깃털을 여러 번 통과하여 비행해야 합니다. 해양 물질을 많이 수집하세요.”
"실제 세포가 발견될 가능성은 희박할 수 있습니다. 왜냐하면 세포가 깊은 바다에서 기둥을 통해 우주 진공까지 운반되는 가스 방출 과정에서 살아남아야 하기 때문입니다. 작은 세포에게는 상당한 여정입니다."
대신, 저자들은 특정 아미노산과 같은 검출된 유기 분자가 생명체가 풍부한 환경에 대한 간접적인 증거가 될 것이라고 제안합니다.
"계산에 따르면 엔셀라두스에 존재하는 생명체는 극도로 드물다는 점을 고려하면 기둥에서 엔셀라두스가 분명히 존재한다고 결론을 내릴 만큼 충분한 유기 분자를 찾지 못할 가능성이 여전히 높습니다." 페리에르는 말했다. “그래서 우리는 얼마나 많은 양이 생명체가 존재한다는 것을 증명하기에 충분한가라는 질문에 초점을 맞추기보다, '생명이 없을 때 존재할 수 있는 유기물질의 최대량은 얼마인가?'라고 물었습니다."
작성자 말했다, "모든 측정값이 특정 임계값 이상으로 돌아온다면 생명이 심각하게 존재할 가능성이 있다는 신호일 수 있습니다."
“외계 세계에서 잡힌 살아있는 세포에 대한 결정적인 증거는 여러 세대 동안 파악하기 어려운 상태로 남아 있을 수 있습니다. 그때까지는 엔셀라두스에 생명체가 존재할 가능성을 배제할 수 없다는 사실이 아마도 우리가 할 수 있는 최선일 것입니다.”
저널 참조 :
- Antonin Affholderet al. 엔셀라두스 심해의 추정 메탄생성 생물권: 바이오매스, 생산성 및 탐지에 대한 시사점. 행성 과학 저널. 도이 10.3847/PSJ/aca275
