Przełom w NASA 'jak z fantastyki Lema’? Tajemnicza energia, zasila życie na Enceladusie

Badanie NASA odkryło niepoznane źródło energii i cząsteczki, które wg. naukowców pobudzają życie na Enceladusie, słabo poznanym lodowym księżycu Saturna. Jego powierzchnia jest siedmiokrotnie mniejsza od ziemskiego Księżyca. Stanowi dwukrotność powierzchni Polski. Bezzałogowa misja Cassini – Huygens miała miejsce co prawda kilkanaście lat temu, ale badanie zebranych materiałów trwa nadal. W ocenie amerykańskiej agencji kosmicznej, dane zebrane w czasie jej trwania, zawierają dowody na najważniejszy składnik życia w Układzie Słonecznym. Oraz nieznane źródło energii, służące do jego podtrzymania. Odkrycie, opublikowane zostało w czwartek, 14 grudnia, na łamach Nature Astronomy. Naukowcy dowiedzieli się, iż gigantyczny pióropusz ziaren lodu i pary wodnej wyrzucany z księżyca Saturna, jest bogaty w związki organiczne. Niektóre z nich są ważne także dla życia na Ziemi. Teraz analizujący dane z misji Cassini NASA postanowili pójść krok dalej. Znaleźli silne potwierdzenie obecności cyjanowodoru, cząsteczki kluczowej dla powstania życia.

Woda z podpowierzchniowego oceanu księżyca Saturna, Enceladus tryska z ogromnych szczelin w przestrzeń kosmiczną. Zdjęcie z sondy kosmicznej NASA Cassini, posłużyło do obrazowania basenu gejzerowego na południowym biegunie Enceladusa. Zostało wykonane, gdy Cassini fotografował południowy biegun księżyca, w 2010 roku. Sonda pobrała próbki lodowych cząstek. Naukowcy przez cały czas dokonują nowych odkryć na podstawie tych danych. Źródło: NASA / Cassini

Niezbite dowody

Naukowcy odkryli dowody na to, iż ocean, który skryty jest pod lodową zewnętrzną powłoką księżyca posiada potężne źródło energii chemicznej. Niezidentyfikowane do tej pory, ma postać kilku związków organicznych, z których niektóre na Ziemi służą jako pokarm dla organizmów. Wewnątrz niewielkiego księżyca może znajdować się znacznie więcej energii chemicznej, niż wcześniej sądzono. Im więcej dostępnej energii, tym większe prawdopodobieństwo, iż życie może się rozmnażać i być podtrzymywane. Główny autor Jonah Peter, doktor Uniwersytetu Harvarda skomentował wyniki.

„Nasza praca dostarcza dalszych dowodów na to, iż Enceladus jest gospodarzem niektórych z najważniejszych cząsteczek zarówno do tworzenia budulca życia, jak i do podtrzymywania tego życia poprzez reakcje metaboliczne (…) Enceladus nie tylko wydaje się spełniać podstawowe wymagania do zamieszkania, ale mamy teraz pojęcie o tym, jak złożone bio molekuły mogą się tam tworzyć i jakie szlaki chemiczne mogą być w to zaangażowane”. To on przeprowadził większość badań podczas pracy w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA, w Południowej Kalifornii.

Cyjanowodór – klucz

Odkrycie cyjanowodoru było wg. naukowców szczególnie ekscytujące, ponieważ jest to punkt wyjścia dla większości teorii pochodzenia życia. To życie, jakie znamy, wymaga bloków, jak aminokwasy, a cyjanowodór jest jedną z najważniejszych i najbardziej wszechstronnych cząsteczek potrzebnych do ich utworzenia. Ponieważ jego cząsteczki można łączyć ze sobą na wiele różnych sposobów, autorzy badania określają cyjanowodór mianem wszechstronnego prekursora aminokwasów.

„Im bardziej staraliśmy się znaleźć dziury w naszych wynikach, testując alternatywne modele, tym mocniejsze stawały się dowody. W końcu stało się jasne, iż nie ma sposobu, aby dopasować skład pióropusza bez uwzględnienia cyjanowodoru” – mówił wspomniany Peter. Już w 2017 r. naukowcy znaleźli na Enceladusie dowody na istnienie związków chemicznych, które mogłyby pomóc w utrzymaniu życia. Połączenie dwutlenku węgla, metanu i wodoru w pióropuszu sugerowało metanogenezę, proces metaboliczny, który wytwarza metan. Metanogeneza jest szeroko rozpowszechniona na Ziemi. Według szeregu badań mogła mieć najważniejsze znaczenie dla powstania życia, na naszej planecie.

Nie samym metanem Enceladus żyje?

Tymczasem nowa praca naukowców pokazuje dowody na istnienie dodatkowych źródeł energii chemicznej. O wiele potężniejszych i bardziej zróżnicowanych niż metan. Autorzy znaleźli szereg związków organicznych, które zostały utlenione, co wskazuje, iż istnieje wiele ścieżek chemicznych, które potencjalnie podtrzymują życie w podpowierzchniowym oceanie Enceladusa. Dzieje się tak, ponieważ utlenianie pomaga w uwalnianiu energii chemicznej. „Jeśli metanogeneza jest jak mała bateria do zegarka pod względem energii, to nasze wyniki sugerują, iż ocean Enceladusa może oferować coś bardziej podobnego do akumulatora samochodowego, zdolnego do dostarczenia dużej ilości energii każdemu życiu, które może być obecne”. To komentarz Kevina Handa, przytaczanego przez NASA współautora badania.

W przeciwieństwie do wcześniejszych badań, które wykorzystywały eksperymenty laboratoryjne i modelowanie geochemiczne do odtworzenia warunków, jakie Cassini znalazł na Enceladusie, autorzy nowej pracy oparli się na szczegółowych analizach statystycznych. Przeanalizowali dane zebrane przez jonowy i neutralny spektrometr masowy Cassiniego, który badał gaz, jony i ziarna lodu wokół Saturna.

Określając ilościowo ilość informacji zawartych w danych, autorzy byli w stanie wyodrębnić subtelne różnice w tym, jak dobrze różne związki chemiczne wyjaśniają sygnał Cassini.

Układanka składa się w całość

Główny badacz zespołu NASA, weryfikującego dane z misji Cassini-Juygens, Peter podkreśolił, iż „Istnieje wiele potencjalnych elementów układanki, które można dopasować do siebie, próbując dopasować obserwowane dane (…) Użyliśmy matematyki i modelowania statystycznego, aby dowiedzieć się, która kombinacja najlepiej pasuje do składu pióropusza (Enceadusa – przyp.red.) i pozwala w pełni wykorzystać dane, bez nadinterpretacji ograniczonego ich zestawu”. Naukowcy wciąż są dalecy od ostatecznej odpowiedzi na pytanie, czy życie może istnieć lub powstać na Enceladusie. Jednak, jak zauważył Peter, nowa praca określa co najmniej ścieżki chemiczne dla życia, które można przetestować w laboratorium. W 2017 r. misja sondy Cassini zakończyła się celowym zanurzeniem statku kosmicznego w atmosferze Saturna. Czy w kolejnych latach czekają nas kolejne rewelacje z Układu Słonecznego?

Źródło: https://www.nasa.gov/missions/cassini/nasa-study-finds-life-sparking-energy-source-and-molecule-at-enceladus/