Podpowierzchniowy ocean Encealdusa, jednego z księżyców Saturna, prawdopodobnie posiada wyższe niż wcześniej sądzono stężenie dwutlenku węgla i wodoru oraz bardziej podobne do ziemskiego pH, a tym samym wytwarza warunki bardziej sprzyjające powstaniu życia – takie wnioski można wysnuć z najnowszych badań przeprowadzonych przez planetologów z University of Washington.
Obecność tak wysokich stężeń może dostarczać paliwa – chemicznego „darmowego pożywienia” dla żyjących mikrobów, twierdzi główny badacz projektu Lucas Fifer z UW. Może też oznaczać, „że nie ma komu tam tego jeść”.
Najnowsze informacje o składzie chemicznym oceanu Enceladusa pozwalają planetologom lepiej zrozumieć zdolność do sprzyjania życiu przez ten wodny świat, krążący wokół Saturna.
Enceladus to mały księżyc o średnicy około 500 kilometrów. Jego słony podpowierzchniowy ocean jest wyjątkowo interesujący, bo pod względem pH, zasolenia i temperatury zbliżony jest do oceanów na Ziemi. Gejzery pary wodnej i cząstek lodu – dostrzeżone i zbadane przez sondę Cassini – tryskające na wysokość kilkuset kilometrów nad powierzchnię, uwalniane z podpowierzchniowego oceanu przez szczeliny i uskoki w skorupie lodowej – dostarczyły interesujących informacji o składzie chemicznym całego oceanu.
Jednak Fifer wraz ze współpracownikami odkrył, że gejzery nie są pod względem chemicznym takie same jak ocean, z którego tryskają z prędkością 1300 kilometrów na godzinę; sam proces erupcji zmienia ich skład chemiczny.
Zespół Fifera twierdzi, że gejzery stanowią „niedoskonały wgląd” w skład chemiczny globalnego podpowierzchniowego oceanu, a skład chemiczny gejzeru i skład chemiczny oceanu mogą się od siebie znacząco różnić. Dzieje się tak z uwagi na frakcjonowanie gejzeru, rozdzielenie gazów, które sprawia, że niektóre składniki gejzeru są uwalniane, a inne pozostają w oceanie.
Mając to na uwadze badacze powrócili do danych zebranych przez sondę Cassini i wykorzystali je w symulacjach komputerowych, które uwzględniają wpływ frakcjonowania, aby spróbować ocenić skład chemiczny wewnętrznego oceanu Enceladusa. Badacze odkryli znaczące różnice między chemią gejzerów i oceanu. Wcześniejsze interpretacje zaniżały ilość wodoru, metanu i dwutlenku węgla w oceanie.
„Lepiej jest odkryć wysokie stężenie gazów niż brak gazu” mówi Fifer. „Powstawanie życia wydaje się mało prawdopodobne gdyby tych gazów nie było tak dużo w oceanie”.
Tak wysokie stężenie dwutlenku węgla może wskazywać także na niższy i bardziej podobny do ziemskiego poziom pH w oceanie Enceladusa. To także dobrze wróży możliwości istnienia tam życia.
„Choć znamy pewne wyjątki, większość życia na Ziemi funkcjonuje najlepiej w środowisku pełnym wody o bliskim neutralnemu pH, zatem takie same warunki na Enceladusie brzmią optymistycznie” dodaje. „Ponadto, w ten sposób łatwiej jest porównywać ten osobliwy wodny świat do środowiska jakie dobrze znamy”.
W oceanie Enceladusa może być także wysokie stężenie amonu, który także może stanowić potencjalne paliwo dla życia. I choć wysokie stężenie gazów może wskazywać na brak żyjących organizmów, które mogłyby się nimi żywić, Fifer dodaje, że nie musi to oznaczać, że ocean Enceladusa pozbawiony jest życia. Może to oznaczać, że mikrobów nie ma tam wystarczająco dużo, aby zużywać całą dostępną im energię chemiczną.
Badacze mogą wykorzystać stężenia gazów do nałożenia górnych ograniczeń na określone typy życia, które mogłyby istnieć w lodowym oceanie Enceladusa.
Innymi słowy: „Biorąc pod uwagę ogromne ilości darmowego pożywienia, jak dużo życia mogłoby istnieć w oceanie Enceladusa i żywić się dostępnymi zasobami, aby pozostawić po sobie taką ilość gazów jaką obecnie obserwujemy?”
Dzięki sondzie Cassini wiemy co nieco o oceanie Enceladusa oraz o typach gazów, soli i związków organicznych w nim obecnych. Badanie zmian składu chemicznego gejzerów może nam powiedzieć więcej o samym oceanie.
„Przyszłe misje kosmiczne będą pobierały próbki z gejzerów, poszukując w nich oznak życia, ale próbki te będą już produktem zmian zachodzących w samym procesie erupcji. Dlatego zrozumienie różnic między oceanem a gejzerem będzie stanowiło ogromną pomoc”.
Źródło: University of Washington