Toksyczny gaz wskazuje na możliwość życia na Enceladusie, jednym z księżyców Saturna

Naukowcy odkryli obecność trucizny w strumieniu cząstek emitowanych przez mały księżyc Saturna. To pogłębia istniejące spiski dotyczące możliwości życia tam.

Trucizną jest cyjanowodór, bezbarwny gaz, który jest śmiertelny dla wielu stworzeń lądowych. Być może jednak odegrał kluczową rolę w reakcjach chemicznych, w wyniku których powstały składniki, które utorowały drogę do powstania życia.

„To punkt wyjścia dla większości teorii na temat pochodzenia życia” – powiedział Jonah Peter, absolwent biofizyki na Uniwersytecie Harvarda. „To coś w rodzaju szwajcarskiego scyzoryka chemii prebiotycznej.”

Dlatego pan Peter był podekscytowany, gdy znalazł cyjanowodór na Enceladusie, lodowym księżycu Saturna o średnicy około 500 km. Posiada podpowierzchniowy ocean, co czyni go jednym z najbardziej obiecujących miejsc do poszukiwania życia w innych częściach Układu Słonecznego.

Peter i jego współpracownicy, Tom Nordheim i Kevin Hand z Jet Propulsion Laboratory NASA w Kalifornii, ogłosili swoje odkrycia w artykule opublikowanym w czwartek w czasopiśmie Nature Astronomy.

Odkryli także cząsteczki organiczne, takie jak acetylen, propan i etan, które mogą napędzać reakcje chemiczne i dostarczać energię mikroorganizmom żyjącym w oceanie Enceladusa. Dane sugerują również obecność alkoholi, takich jak metanol, chociaż badaczom nie udało się jednoznacznie zidentyfikować alkoholu.

Eksperymenty chemiczne wykazały, że cyjanowodór może być ważnym prekursorem cząsteczek niezbędnych do powstania życia. „Można je łączyć na różne sposoby, tworząc aminokwasy, które są prekursorami białek, a także zasad nukleinowych i cukrów potrzebnych do tworzenia RNA i DNA” – powiedział Peter.

Dwie dekady temu Enceladus był postrzegany jako przeważnie delikatna kula lodu.

Jednak w 2005 roku planetolodzy byli oszołomieni, gdy należąca do NASA sonda kosmiczna Cassini zauważyła pióropusze pary i kryształków lodu wydobywające się ze szczelin w pobliżu południowego bieguna Księżyca. Siły pływowe Saturna ciągną i ściskają wnętrze Enceladusa, a tarcie generuje wystarczającą ilość ciepła, aby stopić lód.

Analiza elementarna zidentyfikowała nie tylko wodę, ale także dwutlenek węgla, metan, wodór i amoniak. Eksplozje wskazywały na podpowierzchniowe reakcje hydrotermalne, w których gorące skały spotykają się z ciekłą wodą.

Późniejsze przeglądanie danych z misji Cassini, które zakończyło się w 2017 roku, wzmogło ciekawość tego, co kryje się pod spodem. Naukowcy uważają obecnie, że Enceladus ma nie tylko zbiornik ciekłej wody pod biegunem południowym, ale także globalny ocean słonej wody pod zewnętrzną lodową skorupą.

Na początku tego roku inny zespół naukowców poinformował, że lodowe cząsteczki w pióropuszach Enceladusa zawierają fosforany, co również wskazuje na interakcje geochemiczne między oceanem a skalistym lądem. Fosfor to kolejny kluczowy pierwiastek uważany za niezbędny do życia.

„W rzeczywistości perspektywy rozwoju życia na Enceladusie są coraz lepsze” – powiedział Frank Postberg, profesor planetologii na Freie Universität Berlin, który kierował badaniami nad fosforanami.

W najnowszej pracy Peter i jego współpracownicy po raz kolejny przeszukali dane z przelotów Cassini. Ilość cyjanowodoru jest tak mała, że ​​nie da się jej od razu zauważyć. Zamiast tego badacze zaczęli od listy 50 związków, które ich zdaniem mogą znajdować się na Enceladusie. Następnie zbudowali modele od 10 do 15 takich pojazdów i przetestowali, które modele najlepiej pasują do obserwacji Cassini.

„To niezła analiza, która pozwala uzyskać więcej informacji o tym, co możemy zobaczyć w pióropuszach” – stwierdziła Kathleen Kraft, planetolog z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory w Maryland.

Dla doktora Krafta Enceladus jest miejscem interesującym, ale nie jedynym. Inne księżyce, takie jak Europa, która krąży wokół Jowisza, również mają oceany pod lodem. Następna misja NASA, Europa Clipper, będzie na pokładzie instrumentu podobnego do Cassini, który może dokonać podobnych odkryć.

„Wszystkie światy oceaniczne są bardzo ekscytujące” – powiedział dr Kraft. „Wszyscy mają pewne różnice między sobą, ale mają wiele podobieństw”.

Obecność cyjanowodoru i innych związków organicznych odnotowana niedawno w pióropuszach Enceladusa „nie ujawnia źródła złożonych materiałów organicznych w oceanie” – powiedział Alfonso Davila, badacz z Oddziału Exobiologii w Centrum Badawczym Ames w Kalifornii.

„Ale to przybliża nas do odpowiedzi” – dodał.