Zdjęcie w tle: NASA/JPL-Caltech
Naukowcy analizujący dane z sondy Cassini odkryli, że z gejzerów Enceladusa wyrzucane są rozbudowane cząsteczki organiczne. To sugeruje, że pod grubą warstwą lodu tego księżyca Saturna aktywnie toczą się procesy chemii organicznej, a część z zachodzących tam reakcji mogłaby potencjalnie prowadzić do powstawania cząsteczek istotnych dla życia.
Cassini to sonda wysłana w 1997 r. w kierunku Saturna w ramach bezzałogowej misji Cassini-Huygens, której celem było zbadanie planety oraz jej księżyców. W 2004 r. stała się pierwszym sztucznym satelitą Saturna. Już rok później ujawniła obecność gejzerów wyrzucających materię z pęknięć w lodowej skorupie księżyca. W pobliżu południowego bieguna Enceladusa Cassini zarejestrowała strumienie wody tryskające drobinkami lodu w przestrzeń kosmiczną – pierwsze dowody na istnienie oceanu ukrytego pod jego grubą lodową pokrywą.
Księżyc Saturna – Enceladus.
Cassini, orbitując wokół Saturna, dane o Enceladusie stale zbierała z drobinek lodu tworzących jeden z zewnętrznych pierścieni planety (pierścień E). Spektrometria mas pozwoliła na wyróżnienie trzech rodzajów tych drobinek: czystego lodu, wzbogaconego w sole oraz wzbogaconego w związki organiczne. W przypadku tych ostatnich odkryto zarówno lekkie, lotne związki organiczne zawierające azot i tlen, jak i fragmenty złożonych makrocząsteczek z łańcuchami węglowodorów oraz prekursory aminokwasów. Naukowcy mają jednak na uwadze, że lód w pierścieniu może mieć nawet setki milionów lat, co oznacza, że nie wszystkie zarejestrowane cząstki odzwierciedlają obecny skład gejzerów. Część z nich mogła ulec zmianom w przestrzeni kosmicznej, dlatego dane z pierścienia należy interpretować z ostrożnością.
W celu dogłębniejszego zbadania składu chemicznego księżyca i jego oceanu, w 2008 r. sonda przeleciała najbliżej Enceladusa, przez strumień wyrzuconego gazu i lodu. Te cząsteczki były nie tylko najświeższymi (emitowane tylko kilka minut przed dotarciem do sondy), ale i najszybszymi, bo poruszającymi się z prędkością 18 km/s. Dane uzyskane podczas tego zdarzenia są analizowane do dziś. Jak mówi główny autor nowej analizy, Nozair Khawaja, szybkość ma znaczenie:
Przy mniejszych prędkościach zderzenia lód rozbija się na kawałki, a sygnał pochodzący ze skupisk cząsteczek wody potrafi ukryć obecność niektórych związków organicznych. Gdy jednak drobiny lodu uderzają w detektor z dużą prędkością, cząsteczki wody nie tworzą skupisk – i wtedy można dostrzec sygnały tych wcześniej ukrytych związków.
Pierścień E Saturna, stworzony z materii wyrzuconej przez Enceladusa, który jest widoczny jako jasny punkt w środku pierścienia.
W najnowszej pracy, opartej na analizie świeżych próbek, potwierdzono obecność cząsteczek organicznych, co wskazuje, że powstały one w oceanie pod lodową skorupą, a nie dopiero w pierścieniu Saturna. Oprócz tego wykryto także nowe rodzaje cząstek, wcześniej niewidziane w materiałach z Enceladusa. Wśród nich znalazły się fragmenty alifatycznych i pierścieniowych związków organicznych, estrów i alkenów, a także eterów oraz – z pewnym prawdopodobieństwem – związków zawierających azot i tlen.
Ta mieszanina związków sugeruje, że w oceanie pod powierzchnią Enceladusa zachodzą złożone reakcje chemiczne, prawdopodobnie napędzane procesami hydrotermalnymi (reakcjami zachodzącymi w gorących miejscach kontaktu wody z wnętrzem skalistym), które mogą prowadzić do powstawania coraz bardziej złożonych cząsteczek organicznych. Na Ziemi to właśnie cząsteczki podobne do tych nowoodkrytych biorą udział w łańcuchach reakcji chemicznych, z których ostatecznie powstają związki niezbędne do życia.
Schemat przedstawia, w jaki sposób cząsteczki organiczne powstające w oceanie pod powierzchnią Enceladusa unoszą się wraz z wodą przez kominy hydrotermalne i zamarzają na drobinach lodu. Materia ta zostaje następnie wyrzucona w przestrzeń kosmiczną w postaci strumieni.
Enceladus jest dziś uznawany za jedno z najciekawszych miejsc w Układzie Słonecznym do poszukiwania życia pozaziemskiego. Lodowy satelita spełnia wszystkie warunki, by uznać go za potencjalnie przyjazne dla rozwoju życia środowisko. Naukowcy przypuszczają, że obecne tam związki chemiczne oraz gorąca, bogata w minerały woda, wypływająca do oceanu przez kominy hydrotermalne, tworzą otoczenie podobne do tego, w jakim mogły powstać pierwsze organizmy na Ziemi. Jak jednak podkreśla Khawaja, na Enceladusie nie znaleziono żadnych oznak życia – a jeśli nawet tam istnieje, to pozostaje poza zasięgiem przestarzałych instrumentów sondy Cassini.
Nic więc dziwnego, że ESA planuje kolejne misje ukierunkowane na badania tego księżyca. Ich celem będzie ponowny przelot przez gejzery, a być może także lądowanie na jego powierzchni i bezpośrednie pobranie próbek.
„Nawet brak dowodów na istnienie życia na Enceladusie byłby ogromnym odkryciem – mówi Nozair Khawaja – bo rodzi pytanie, dlaczego życia tam nie ma, skoro panują ku temu wszystkie sprzyjające warunki.”
Jak dodaje naukowiec, „Enceladus już dziś jest – i powinien pozostać – najważniejszym celem w badaniach możliwości istnienia życia poza Ziemią.”
