Υπάρχει «ζωή» στον δορυφόρο του Κρόνου Εγκέλαδο; NASA: Ingredients for Life at Saturn’s Moon Enceladus

Ενδείξεις υδροθερμικής δραστηριότητας στον ωκεανό του Εγκέλαδου. Μοριακό υδρογόνο ανιχνεύτηκε στον δορυφόρο του Κρόνου. This graphic illustrates how Cassini scientists think water interacts with rock at the bottom of the ocean of Saturn's icy moon Enceladus, producing hydrogen gas. Credit: NASA/JPL-Caltech

Το σκάφος Cassini της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) ανίχνευσε μοριακό υδρογόνο στον δορυφόρο Εγκέλαδο του Κρόνου. Το υδρογόνο αυτό κατά πάσα πιθανότητα προέρχεται από υδροθερμική δραστηριότητα στο βυθό του τεράστιου υδάτινου ωκεανού, ο οποίος εκτιμάται ότι υπάρχει κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του δορυφόρου.

Με δεδομένο ότι η αντίστοιχη υδροθερμική δραστηριότητα στους βυθούς της Γης έχει τροφοδοτήσει την ύπαρξη υποθαλάσσιων μικροοργανισμών εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια (χωρίς μάλιστα να αποκλείεται ότι εκεί ακριβώς πρωτοεμφανίσθηκε η ζωή στον πλανήτη μας), οι επιστήμονες δεν αποκλείουν πως κάτι ανάλογο μπορεί να έχει συμβεί στον Εγκέλαδο.

Αν και προς το παρόν όλα αυτά είναι εκτιμήσεις, η NASA θεώρησε αρκετά σημαντική την ανακάλυψη, ώστε να διοργανώσει συνέντευξη Τύπου για να την προβάλει και να αναδείξει τη σημασία της ενόψει και των μελλοντικών διαστημικών αποστολών της.

At the news conference announcing that NASA’s Cassini mission to Saturn has found hydrogen gas at the moon Enceladus. From left to right: Chris Glein, Cassini Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS) team associate at Southwest Research Institute (SWRI); Hunter Waite, INMS team lead at SWRI; and Linda Spilker, Cassini project scientist at NASA's Jet Propulsion Laboratory. Credit: NASA/JPL-Caltech

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Χάντερ Γουέιτ του Νοτιοδυτικού Ερευνητικού Ινστιτούτου του Τέξας, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science» και την ανάλογη ανακοίνωση στη συνέντευξη της NASA, δήλωσαν ότι είναι πιθανό -αν και δεν υπάρχουν ακόμη στοιχεία- πως, με τη βοήθεια της υδροθερμικής δραστηριότητας, στο βυθό του Εγκέλαδου παράγεται μεθάνιο από μικροοργανισμούς.

A masterpiece of deep time and wrenching gravity, the tortured surface of Saturn's moon Enceladus and its fascinating ongoing geologic activity tell the story of the ancient and present struggles of one tiny world. Credit: NASA/JPL-Caltech

Ο Εγκέλαδος είναι ένας μεσαίου μεγέθους δορυφόρος με διάμετρο 504 χιλιομέτρων. Κάτω από ένα επιφανειακό στρώμα πάγου πάχους δύο έως 60 χιλιομέτρων, εκτιμάται ότι υπάρχει ένας τεράστιος παγκόσμιος ωκεανός. Από ρωγμές στην επιφάνεια του δορυφόρου ξεπηδάνε εντυπωσιακοί πίδακες αερίων και σωματιδίων πάγου, που εκτινάσσονται σε ύψος δεκάδων χιλιομέτρων στο διάστημα.

Dramatic plumes, both large and small, spray water ice and vapor from many locations along the famed "tiger stripes" near the south pole of Saturn's moon Enceladus. The tiger stripes are four prominent, approximately 84-mile- (135-kilometer-) long fractures that cross the moon's south polar terrain. Credit: NASA/JPL-Caltech

Το Cassini, στην κοντινότερη προσέγγισή του στον Εγκέλαδο στο τέλος του 2015, όταν έφθασε σε απόσταση μόνο 49 χιλιομέτρων από την επιφάνειά του νότιου πόλου, διέσχισε έναν τέτοιο πίδακα και με το όργανό του -ένα φασματόμετρο μάζας- ανίχνευσε μοριακό υδρογόνο. Οι αναλύσεις έδειξαν ότι το μοριακό υδρογόνο πιθανότατα παράγεται από τις υδροθερμικές αντιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ του υπόγειου νερού και των καυτών πετρωμάτων του βυθού, κάτι παρόμοιο δηλαδή με αυτό που συμβαίνει στις υδροθερμικές «καμινάδες» των βυθών της Γης.

Cassini images of Saturn's moon Enceladus backlit by the sun show the fountain-like sources of the fine spray of material that towers over the south polar region. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Εκτός από το μεθάνιο που βρέθηκε σε αναλογία έως 1,4% του συνολικού όγκου του πίδακα, ανιχνεύθηκε διοξείδιο του άνθρακα σε αναλογία έως 0,8%. Και τα δύο αυτά χημικά στοιχεία είναι ζωτικά για τη διαδικασία της μεθανογένεσης, δηλαδή της δημιουργίας μεθανίου από μεθανογόνα βακτήρια.

Στον πλανήτη μας, ορισμένοι θερμόφιλοι μεθανογόνοι μικροοργανισμοί που ζουν δίπλα στις καυτές υδροθερμικές πηγές στα σκοτεινά βάθη των θαλασσών, δεν μπορούν να δεχθούν ηλιακή ενέργεια, ούτε να φωτοσυνθέσουν. Αξιοποιούν όμως τη χημική ενέργεια από τα έγκατα της Γης και έχουν αναπτύξει έναν ιδιαίτερο ενεργειακό «μεταβολισμό»: χρησιμοποιούν το μοριακό υδρογόνο και το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγουν μεθάνιο.

Όπως ανέφεραν οι επιστήμονες, «η παρουσία μοριακού υδρογόνου στον πίδακα του Εγκέλαδου μπορεί να υποδηλώνει την ύπαρξη θερμοκρασιών και πηγών χημικής ενέργειας, που είναι αναγκαίες για να υπάρξουν συνθήκες κατάλληλες για ζωή στο εσωτερικό του δορυφόρου».

Τόνισαν ότι εάν λαμβάνει χώρα η διαδικασία της μεθανογένεσης στο βυθό του Εγκέλαδου, τότε αυξάνεται η πιθανότητα αυτό το μεθάνιο να έχει βιολογική προέλευση. Όμως προσέθεσαν ότι, προς το παρόν, δεν μπορεί να είναι κανείς σίγουρος ότι όντως κάτι τέτοιο συμβαίνει.

These composite images show a suspected plume of material erupting two years apart from the same location on Jupiter's icy moon Europa. Image Credit: NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center

Οι εξωπλανήτες και οι δορυφόροι με μεγάλους επιφανειακούς ή υπόγειους ωκεανούς θεωρούνται από τους αστροβιολόγους οι κατ’ εξοχήν στόχοι για την ανακάλυψη μορφών ζωής. Στο ηλιακό μας σύστημα, εκτός από τον Εγκέλαδο, σε αυτή την ομάδα ανήκει επίσης ο δορυφόρος Ευρώπη του Δία.

NASA's Cassini spacecraft discovered hydrogen in the plume of gas and icy particles spraying from Saturn's moon Enceladus. The discovery means the small, icy moon — which has a global ocean under its surface — has a source of chemical energy that could be useful for microbes, if any exist there. The finding also provides further evidence that warm, mineral-laden water is pouring into the ocean from vents in the seafloor. On Earth, such hydrothermal vents support thriving communities of life in complete isolation from sunlight. Enceladus now appears likely to have all three of the ingredients scientists think life needs: liquid water, a source of energy (like sunlight or chemical energy), and the right chemical ingredients (like carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen). Cassini is not able to detect life, and has found no evidence that Enceladus is inhabited. But if life is there, that means life is probably common throughout the cosmos; if life has not evolved there, it would suggest life is probably more complicated or unlikely than we have thought. Either way the implications are profound. Future missions to this icy moon may shed light on its habitability. Credit: NASA/JPL-Caltech

Για να αναπτυχθεί ζωή -γήινη ή εξωγήινη- πρέπει, εκτός από νερό, να υπάρχει κάποια πηγή ενέργειας (ηλιακή ή χημική), καθώς και ορισμένα βασικά χημικά συστατικά (άνθρακας, υδρογόνο, άζωτο κ.ά.). Οι επιστήμονες εικάζουν ότι, χάρη στην υδροθερμική δραστηριότητα, στο βυθό του άκρως αλκαλικού ωκεανού του Εγκέλαδου (με εκτιμώμενο pH 9 έως 11) υπάρχει η αναγκαία χημική ενέργεια για να υποστηρίξει την ανάπτυξη ζωής.

Αλλά αυτό πρέπει να επιβεβαιωθεί από τις μελλοντικές διαστημικές αποστολές που σχεδιάζουν τόσο η NASA όσο και ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA), με στόχο να πραγματοποιήσουν τις πρώτες εξερευνήσεις εξωγήινων ωκεανών.

Σύνδεσμος για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία: 

http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aai8703

Πηγές: http://www.amna.gr/category/18/Epistimi – https://saturn.jpl.nasa.gov/news/3024/nasa-missions-provide-new-insights-into-ocean-worlds-in-our-solar-system/