Vești excelente în căutarea vieții extraterestre. Luna înghețată a planetei Saturn ar putea păstra indicii mai ușor de găsit decât se credea

Unul dintre cele mai interesante locuri din Sistemul Solar în căutarea vieții extraterestre tocmai a devenit și mai promițător. Două studii publicate în revista Science Advances aduc informații noi despre Enceladus, luna înghețată a lui Saturn, și despre oceanul ascuns sub suprafața sa. Cercetătorii au descoperit că particulele de gheață aruncate în spațiu de Enceladus pot păstra componentele oceanului într-un mod care le-ar putea face mai ușor de analizat.

Unul dintre studii, coordonat de Frank Postberg, profesor de științe planetare la Freie Universität Berlin, arată că materialele dizolvate în apa oceanului se separă în timpul înghețării picăturilor care ajung în spațiu. Într-un al doilea studiu, la care au contribuit Postberg și cercetătorul Nozair Khawaja, oamenii de știință au arătat că anumite microorganisme ar putea tolera condițiile extreme despre care se crede că există în oceanul lui Enceladus.

Enceladus ascunde un ocean sub stratul de gheață

Enceladus este considerat unul dintre cele mai interesante obiective pentru cercetarea vieții din afara Pământului. Sub crusta sa înghețată s-ar afla un ocean global de apă lichidă, iar sub acesta există un nucleu stâncos. Activitatea criovulcanică din apropierea polului sud produce jeturi uriașe care traversează fisurile din suprafața înghețată și aruncă particule de gheață la sute de kilometri în spațiu.

Sonda Cassini a trecut de mai multe ori prin aceste jeturi și a analizat materialul ejectat. Situația este deosebit de importantă pentru cercetători deoarece Enceladus este singurul corp ceresc din afara Pământului al cărui ocean a putut fi analizat direct prin intermediul unor probe ejectate în spațiu.

Vezi și:

Unde s-a angajat Marian Godină după ce și-a dat demisia din Poliție. Ce spune despre noul său loc de muncă

Datele obținute de Cassini au indicat prezența unor săruri și compuși organici. Cercetările anterioare au oferit, de asemenea, indicii despre existența unor procese hidrotermale pe fundul oceanului, precum și despre condiții care ar putea susține anumite forme de viață.

Acum, noile rezultate oferă o perspectivă diferită asupra modului în care aceste materiale ajung în spațiu și asupra felului în care ar putea fi identificate de viitoarele misiuni.

Picăturile de apă îngheață lent și separă materialele din ocean

Cercetarea coordonată de Frank Postberg a analizat ce se întâmplă cu apa oceanului atunci când ajunge din interiorul lui Enceladus în spațiu. Echipa a combinat datele obținute de Cassini cu experimente de laborator desfășurate pe perioade lungi și modele teoretice.

Procesul începe atunci când bulele umplute cu gaze se ridică spre suprafața oceanului și se sparg. Se formează picături care sunt transportate de vaporii de apă prin fisurile din crusta de gheață, după care ajung în spațiu.

Până acum, cercetătorii presupuneau că aceste picături îngheață aproape instantaneu. Noile rezultate indică însă faptul că procesul este mai lent. În acest timp, componentele dizolvate în apă se separă. Sărurile și materialele organice ajung în zone diferite ale picăturilor înghețate, iar chiar și diferitele tipuri de săruri se pot separa între ele.

De exemplu, clorura de sodiu, adică sarea de bucătărie, se separă de carbonatul de sodiu. Picăturile înghețate sunt apoi accelerate în timp ce urcă prin fisurile gheții, ajungând la viteze de până la 1.000 de kilometri pe oră. Atunci când se lovesc de pereții fisurilor, se fragmentează în particule cu dimensiuni de doar câțiva micrometri.

Rezultatul este important deoarece aceste particule pot conține concentrații foarte mari ale unei anumite substanțe. Practic, procesul natural de pe Enceladus separă și concentrează componentele oceanului înainte ca acestea să fie analizate de instrumentele unei sonde.

Particulele de gheață ar putea păstra semne ale vieții

Mecanismul descoperit de cercetători ar putea fi deosebit de valoros în căutarea biosignaturilor, adică a unor indicii măsurabile care ar putea arăta existența vieții.

Dacă într-o picătură de apă din ocean ar exista materiale provenite de la microorganisme, acestea s-ar putea separa de celelalte componente în timpul înghețării. După fragmentarea picăturii, materialul biologic ar putea ajunge doar într-o mică parte dintre particulele de gheață. În acele particule, însă, concentrația sa ar putea fi mult mai mare.

Pentru o viitoare misiune spațială, acest lucru ar putea simplifica analiza. O sondă ar trebui să examineze numeroase particule individuale din jeturile lui Enceladus, însă o particulă care conține material microbian ar putea oferi un semnal mai ușor de identificat cu instrumentele disponibile.

Laboratorul lui Postberg a realizat deja experimente care au demonstrat că instrumente specializate pot detecta material celular microbian în particule individuale provenite din jeturile de gheață. Rezultatele actuale pot deveni astfel relevante pentru viitoarele misiuni care vor încerca să caute direct semne ale vieții.

Una dintre misiunile luate în calcul este L4 a Agenției Spațiale Europene, care este planificată pentru a investiga Enceladus și a căuta indicii despre existența vieții.

Un microorganism de pe Pământ a rezistat condițiilor lui Enceladus

Al doilea studiu publicat în aceeași zi în Science Advances aduce o altă informație interesantă. Cercetătorii au încercat să reproducă în laborator condițiile despre care se crede că există în oceanul lui Enceladus.

Mediul simulat avea foarte puțin oxigen, o concentrație ridicată de carbonat și era extrem de alcalin, cu valori ale pH-ului de aproximativ 10 sau 11. Cercetătorii au inclus și interacțiunea hidrotermală dintre ocean și fundul său stâncos, apoi au introdus microorganismul Methanothermococcus okinawensis.

Această arhee producătoare de metan trăiește în mod normal în apropierea izvoarelor hidrotermale din adâncurile oceanelor de pe Pământ. Nu are nevoie de oxigen pentru a supraviețui, ceea ce este relevant pentru condițiile presupuse de pe Enceladus. Metabolismul său folosește hidrogen și dioxid de carbon.

Rezultatele au fost neașteptate. Într-un mediu de laborator optim, dar cu un nivel atât de ridicat al pH-ului, microorganismul nu a reușit să se dezvolte deoarece nu avea suficient dioxid de carbon dizolvat. În schimb, în mediul care imita oceanul lui Enceladus, microorganismul a continuat să crească și să producă metan folosind hidrogenul rezultat în urma reacțiilor dintre apă și rocă.

Mai mult, microorganismul a reușit să-și adapteze metabolismul la cantitățile reduse de dioxid de carbon disponibile în simulare.

Vești excelente în căutarea vieții extraterestre. Luna înghețată a planetei Saturn ar putea păstra indicii mai ușor de găsit decât se credea