Enceladus – odkryto tam kolejne składniki potrzebne do istnienia życia

Uwielbiam Enceladusa, lodowy księżyc Saturna. A to okazuje się, że wyrzuca w kosmos absurdalnie wysokie pióropusze lodu, a to odsłania cegiełki niezbędne do powstania życia – takiego, jakie znamy tu, na Ziemi. I właśnie odkryto kolejne z tych cegiełek – związki wchodzące w skład aminokwasów.

Gdyby Arthur C. Clarke teraz pisał swoją „2010. Odyseję kosmiczną” (drugą część klasyka science fiction), to prawdopodobnie nie umieszczałby jej akcji na orbicie Jowisza i na jego lodowym księżycu, Europie, gdzie zgodnie z wizją autora w oceanach skrytych pod grubą warstwą lodu miało się rozwinąć życie. Clarke pozostałby raczej przy okolicach Saturna, gdzie rozgrywa się część pierwsza powieści i gdzie znajduje się chyba najbardziej fascynujący glob w Układzie Słonecznym – Enceladus.

Nie taki zwykły księżyc

Na pierwszy rzut oka sprawia wrażenie martwej lodowej bryłki okrążającej dalekiego i mroźnego Saturna. Jednak gdy ludzie wysłali w jej sąsiedztwo sondę Cassini, okazało się, że na Enceladusie wręcz kotłuje się od rozmaitych zjawisk. Przede wszystkim podlega on potężnym siłom pływowym, a więc jest niemiłosiernie rozciągany i ściskany przez grawitację ogromnej planety macierzystej, wskutek czego jego wnętrze jest cieplejsze, niż to by się na pierwszy rzut oka wydawało (Enceladus ma 499 km średnicy, jest więc za mały, by utrzymać wewnętrzne ciepło pochodzące z rozpadu pierwiastków radioaktywnych). Kolejne badania ujawniły, że pod liczącą 5-35 km grubości warstwą lodu znajdują się głębokie na kilkadziesiąt kilometrów oceany pełne wody w stanie ciekłym. Pod nimi jest skaliste dno.

Czy w tych oceanach mogłoby istnieć życie? Na pewno nie to oparte na fotosyntezie, a więc czerpiące energię ze Słońca, bo lodowa skorupa Enceladusa nie przepuszcza jego światła. Ale już oparte na chemosyntezie? Czemu nie! Taką możliwość potwierdziły kolejne odkrycia. Okazało się więc, że ze szczelin w skorupie Enceladusa co i rusz wytryskują wysokie na 1500 km gejzery. Szczeliny te są zlokalizowane w pobliżu południowego bieguna księżyca, gdzie skorupa lodowa ma tylko 5 km grubości i gdzie jest o kilkadziesiąt stopni cieplej niż w obszarach równikowych.

Gejzery pełne niespodzianek

Aby sprawdzić, z czego składają się gejzery Enceladusa, NASA w 2015 roku wysłała sondę Cassini, by przeleciała przez strumień wyrzucanych w przestrzeń drobin. I okazało się, że jest to para i lód wodny, które zasilają jeden z lodowych pierścieni Saturna. Już samo to jest niezwykłe. Ale tych niezwykłości jest więcej, bo w składzie owych „pióropuszy” odkryto domieszkę krzemionki, która w tej formie występuje wtedy, kiedy z dna oceanu wypływa woda o temperaturze co najmniej 90°C. Ponad 90°C na Enceladusie?! To zasadniczo zmieniało postać rzeczy. W 2017 roku NASA ogłosiła, że na lodowym księżycu istnieją kominy hydrotermalne, takie jak te na dnie ziemskich oceanów, i to one są sprawcami wysokich temperatur i dziwnego składu wody wytryskującej w kosmos.

I tu dochodzimy do sedna sprawy, bo kominy hydrotermalne stanowią wspaniałe źródło energii dla organizmów żywych. Na Ziemi wokół takich kominów kwitnie więc bujnie życie oparte na chemosyntezie. Prowadzą ją bakterie wykorzystujące proste związki organiczne lub metan (a więc związki wyrzucane z kominów hydrotermalnych) do asymilacji dwutlenku węgla, wskutek czego powstaje glukoza. I to stanowi podstawę całego łańcucha pokarmowego złożonego z dużej liczby morskich organizmów, takich jak robaki ryftowe, małże, ślimaki czy krewetki. Oczywiście tu, na Ziemi.

Czy podobnie jest na Enceladusie? To na razie zbyt śmiałe stwierdzenie. Póki co, w jego gejzerach oprócz krzemionki udało się zidentyfikować m.in. sole sodowe, ślady węgla i węglowodorów.

Z kolei na początku października 2019 roku naukowcy z Wolnego Uniwersytetu Berlińskiego ogłosili, że po analizach danych z sondy Cassini zidentyfikowali w gejzerach Enceladusa aminy i związki karboksylowe. To wielkie odkrycie. Dlaczego? Na Ziemi związek zawierający w swej strukturze grupę aminową i grupę karboksylową nazywamy aminokwasem. A wśród aminokwasów znajdują się te biogenne – tworzące białka. Innymi słowy, na Enceladusie istnieją substancje organiczne będące cegiełkami niezbędnymi do powstania życia – takiego jak na Ziemi.

Wyrok dla sondy

Naukowcy sugerują, że w sprzyjających warunkach to życie mogłoby się rozwinąć na dnie księżycowych oceanów. Oczywiście wciąż nie wiadomo, czy życie poza naszą macierzystą planetą musiałoby być oparte na białkach. Tym niemniej tylko takie życie znamy i takiego poszukujemy w kosmosie – i dlatego jest to niezwykle ważne odkrycie.

Doniesienia o możliwości zaistnienia życia na Enceladusie przesądziły o losie sondy Cassini. Aby nie skazić powierzchni tego księżyca ziemskimi mikroorganizmami, które mogły przetrwać na tym urządzeniu, naukowcy zdecydowali się w 2017 roku „utopić” sondę w atmosferze Saturna. Tam zaś bezpowrotnie zginęły wszelkie ziemskie przejawy życia. Dzięki temu, jeśli kiedyś odkryjemy życie na Enceladusie, będziemy mieć pewność, że go sami tam wcześniej nie zawlekliśmy.

Źródło