Cassini metánt látott az Enceladus tollaiban. A tudósok nem tudják, hogyan létezhetne élet nélkül
Annak ellenére, hogy a Cassini Szaturnusz-misszió közel négy éve ért véget, az űrszonda adatai még mindig elfoglalják a tudósokat. És a Cassini rengeteg adatát használó legújabb kutatás lehet az eddigi legcsábítóbb.
A kutatók szerint metánt észleltek a Szaturnusz jeges holdjának, az Enceladusnak a csóváiban. A metán keletkezésének folyamata egyelőre nem ismert, de a tanulmány azt sugallja, hogy a talált meglepően nagy mennyiségű metán valószínűleg az Enceladus belső tengerfenékén található hidrotermikus szellőzőnyílásokból származik. Ezek a szellőzőnyílások nagyon hasonlóak lehetnek a Föld óceánjaiban találhatókhoz, ahol mikroorganizmusok élnek, táplálkoznak a szellőzőnyílásokból származó energiával, és metánt termelnek a metanogenezisnek nevezett folyamat során.
„Nem jutunk arra a következtetésre, hogy élet létezik Enceladus óceánjában” – mondta Régis Ferrière, az Arizonai Egyetem docense. a tanulmányé két vezető szerző. „Inkább azt szerettük volna megérteni, mennyire valószínű, hogy az Enceladus hidrotermikus szellőzőnyílásai a Földhöz hasonló mikroorganizmusok számára lakhatók. Nagyon valószínű, hogy a Cassini adatai a modelljeink szerint azt mondják nekünk.
A 13 éves Cassini küldetés egyik legnagyobb meglepetése Enceladusban történt, egy apró holdban, amelynek déli pólusán aktív gejzírek találhatók. A mindössze 310 mérföld (500 km) átmérőjével a fényes és jéggel borított Enceladus túl kicsinek és túl messze van a Naptól ahhoz, hogy aktív legyen. Ehelyett ez a kis hold az egyik legdinamikusabb geológiai objektum a Naprendszerben.
2005-ben a Cassini vízgőz- és jégsugarat fedezett fel az Enceladus felszínén. A víz felszín alatti tengerből származhat. A kép forrása: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA
A Cassini kamerájáról készült lenyűgöző háttérvilágítású képek a Holdról Yellowstone-szerű gejzírekben kitörő csóvokat mutatnak, amelyek a Hold felszínén lévő tigriscsík alakú törésekből erednek. A gejzírek felfedezése nagyobb jelentőséggel bírt, amikor Cassini később megállapította, hogy a csóvák vízjeget és szerves anyagokat tartalmaznak. Mivel az általunk ismert élet a vízen múlik, ez a kicsi, de energikus hold felkerült Naprendszerünkben a lehetséges élethelyek rövid listájára.
Az új tanulmányhoz a kutatócsoport elemezte az egyik csónak anyagát, amelyet az űrbe löktek ki. Az Enceladus csóvaösszetételét a Hold belsejében végbemenő számos kémiai és fizikai folyamat végeredményének tekintették, ahol dihidrogén, metán és szén-dioxid termelődik.
„Tudni akartuk: megmagyarázhatják a Cassini által észlelt meglepően nagy mennyiségű metánt a földszerű mikrobák, amelyek „eszik” a dihidrogént és metánt termelnek? mondta Ferrière a az Arizonai Egyetem sajtóközleménye.
Először is, a kutatók felmérték, hogy a dihidrogén hidrotermikus termelése illene leginkább Cassini megfigyeléseihez, és hogy ez a termelés elegendő energiát tud-e biztosítani a Földhöz hasonló hidrogenotróf metanogének populációjának fenntartásához. Ennek érdekében modellt dolgoztak ki egy hipotetikus hidrogenotróf metanogén populációdinamikájára, amelynek termikus és energetikai rését a Földről származó ismert törzsek alapján modellezték.
Művészi rendering, amely az Enceladus kérgének belső keresztmetszetét mutatja be, amely azt mutatja be, hogy a hidrotermális tevékenység miként okozhatja a vízcsóvákat a Hold felszínén. Köszönetnyilvánítás: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute
Ezután a kutatócsoport lefuttatta a modellt, hogy megnézze, vajon egy adott kémiai feltételrendszer, például a hidrotermális folyadék dihidrogén-koncentrációja és a hőmérséklet megfelelő környezetet biztosít-e ezeknek a mikrobáknak a növekedéséhez. Azt is megvizsgálták, hogy egy feltételezett mikrobapopuláció milyen hatással lenne a környezetére – például a csóvában lévő dihidrogén és metán távozásának sebességére.
A csapat a Nature-ben megjelent cikkében ezt írta:
„Úgy találjuk, hogy a megfigyelt szökési arányok (1) nem magyarázhatók pusztán a sziklás mag szerpentinizálódás általi abiotikus változásával; (2) kompatibilisek a metanogének lakható körülményeire vonatkozó hipotézissel; és (3) a metanogenezis hipotézise alapján a legmagasabb valószínűséget éri el, feltételezve, hogy az élet kialakulásának valószínűsége elég magas. Ha kicsi a valószínűsége annak, hogy élet keletkezik az Enceladuson, a Cassini-mérések összhangban vannak a lakható, de lakatlan hidrotermikus szellőzőnyílásokkal, és ismeretlen metánforrásokra (például az ősmetánra) utalnak, amelyek a jövőbeli küldetések felfedezésére várnak.
'És úgy tűnik, hogy a biológiai metanogenezis összeegyeztethető az adatokkal' - mondta Ferrière. „Más szóval, nem vethetjük el az „élethipotézist”, mint nagyon valószínűtlen. Az élethipotézis elutasításához több adatra van szükségünk a jövőbeli küldetésekből.”
További irodalom: