Enceladus: Soda ocean kao izvor života?

Geokemijski procesi čine tekuću vodu Saturnovog mjeseca izuzetno osnovnom

Pogled na pukotinu s aktivnim gejzirima na Saturnovom Mjesecu Enceladus © NASA / JPL-Caltech / SSI
čitati naglas

Ocean poput amonijaka: voda na Saturnovom mjesecu Enceladusu je izuzetno alkalna. To su američki istraživači izračunali na temelju podataka svemirske letjelice Cassini s ledenih mjesečevih fontana. Ono što u početku zvuči neprijateljski prema životu, uzbudljiva je spoznaja astrobiolozima kada je riječ o potrazi za izvanzemaljskim životom: geokemijski proces odgovoran za „sodani ocean“ također proizvodi važne građevne blokove života.

Saturnov mjesec Enceladus doista je prekriven gustom ledenom kore, ali on se smatra vrućim kandidatom za mogući izvanzemaljski život. Jer je pod gustim ledom vjerojatno ocean izlijevanja tekuće vode - a ovaj preduvjet za život dovodi znanstvenike da se pomnije pogledaju.

Cassini podaci iz ledenih fontova

Međutim, kako izgleda ovaj ocean pod ledom i koji uvjeti prevladavaju tamo je još uvijek uglavnom nejasno - to se do sada ne može izravno promatrati. Međutim, od pukotina u ledu, fontane slične gejzerima pucaju daleko u svemir, pružajući nadopunu ledenih čestica Saturnovog e-prstena. Svemirska sonda Cassini letjela je kroz te fontane, prikupljajući zanimljive podatke o onome što je ostalo od leda - a time i u Enceladusovom oceanu - osim vode.

Ledene fontane Saturnovog mjeseca Enceladus © NASA

Na osnovu ovih podataka, Christopher Glein iz Carnegie Institucije za znanost u Washingtonu i njegovi kolege izračunali su koliko je kiseli ili alkalni ocean pod ledom Saturnovog mjeseca. Matematički model istraživača pokazuje da su fontane vrlo slane i jako bazične s pH-om od oko jedanaest do dvanaest. To otprilike odgovara tipičnoj otopini amonijaka. Budući da materijal fontana dolazi iz podglacijalnog oceana, znanstvenici pretpostavljaju da slični uvjeti tamo postoje.

Okean poput soda jezera

U početku ovo zvuči krajnje neprijateljski, ali samo na prvi pogled. Ocean na Enceladusu sadrži natrijev klorid (NaCl) kao i naša zemaljska mora. Visoki pH uzrokovan je dodatnim velikim količinama natrijevog karbonata (Na2CO3). Kao rezultat toga, ocean Enceladusa nalikuje soda-jezerima našeg planeta, poput jezera Mono u Kaliforniji ili jezera Magadia u Keniji. Ta jezera ugošćuju različite ekosustave. prikaz

Model također pruža objašnjenje kako se visoka pH vrijednost "soda-oceana" na Enceladusu vjerojatno materijalizira: Glein i njegovi kolege sumnjaju u proces zvan serpentinizacija. Na zemlji, ovaj proces se događa kada minerali bogati željezom i magnezijem izlaze iz dna mora i voda ih izlijeva. Mineral olivin se kemijski mijenja u istoimenu serpentinu. Voda postaje vrlo bazična. Na Enceladusu bi se moglo dogoditi serpentinizacija kada ocean kruži pod ledom oko kamene jezgre Mjeseca.

Unutar Saturnovog mjeseca Enceladus - kod S dpola leži sugestivni ocean. NASA / JPL-Caltech

Izvor energije i vitalne komponente

Za astrobiologe je ovaj proces izuzetno uzbudljiv: on također proizvodi molekularni vodik (H2). To bi moglo poslužiti u hladnom i mračnom okruženju poput dubokog oceana na Enceladusu kao kemijskog izvora lokalne biosfere, kaže Glein. Pored toga, H2 može poticati stvaranje organskih spojeva poput aminokiselina. To se smatra osnovnim građevnim blokovima života, a ujedno bi bila i hrana mikroorganizmima.

Serpentinizacija je, dakle, svojevrsna veza između geoloških i bioloških procesa. "Otkriće serpentinizacije čini Enceladusa još perspektivnijim kandidatom za neovisno nastajanje života", kaže Glein. (Geochimica et Cosmochimica Acta, 2015; doi: 10.1016 / j.gca.2015.04.017)

(Carnegie Science, 08.05.2015. - AKR)