Cassini-missionen til Saturn er forbi, men forskere pore stadig over sine data. Den nyeste opdagelse er af organiske forbindelser - ingredienserne i aminosyrer, livets byggesten - i vanddampstrømme fra Saturns måne Enceladus.
Gejserne fra Saturns måne Enceladus. Disse store vanddampe springer ud gennem brud i isskorpen ved denne månes sydpol.Cassini-rumfartøjet analyserede dråberne og fandt vanddamp, ispartikler, salte, metan og en række komplekse og enkle organiske molekyler. Forskere mener, at de stammer fra havet under månens iskolde overflade. Billede via NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute.
Er undergrunden på Saturns måne Enceladus beboelig? Kan det være hjemsted for eksisterende livsformer? Selvom vi stadig ikke ved svaret på det andet spørgsmål, bygger der fortsat bevis på, at denne lille månes hav er beboelig efter jordiske standarder. Den 2. oktober 2019 meddelte videnskabsmænd et andet stykke puslespil: opdagelsen af yderligere slags organiske forbindelser, der stammer fra Enceladus 'hav, og som blev fundet af Cassini-rumfartøjet, der sprøjter ud gennem gejsere ved månens sydpol. Disse forbindelser er ingredienserne til aminosyrer, livets byggesten i Jorden.
De spændende nye peer-reviewede fund blev offentliggjort 2. oktober 2019 i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society.
Resultaterne stammer fra fortsat analyse af data fra Cassini-missionen i Saturn, der sluttede i 2017. Rumfartøjet havde prøvetaget vanddamp i de enorme geyserlignende plommer, der brød ud fra brud kaldet Tiger Stripes ved månens sydpol. Resultaterne viste vanddamp, iskerner, salte, methan og organiske molekyler i forskellige størrelser, der findes i røgene.
Illustration, der viser, hvordan de organiske forbindelser, der stammer fra hydrotermiske åbninger i havbunden, kondenseres på iskorn i revner i Enceladus 'skorpe. Iskornene og de organiske materialer kastes derefter ud i rummet af vanddampskumlerne. Billede via NASA / JPL-Caltech.
Cassini fandt også bevis for aktive hydrotermiske åbninger på havbunden, svarende til dem, der blev set på havbunden på Jorden. De nye organiske forbindelser viste sig at være nitrogen- og iltbærende, kondenseret på iskornene. På Jorden produceres de samme forbindelser af hydrotermiske åbninger og er en del af de kemiske reaktioner, der producerer aminosyrer. Sker der den samme ting på Enceladus? Som Nozair Khawaja ved det frie universitet i Berlin forklarede:
Hvis betingelserne er rigtige, kan disse molekyler, der kommer fra det dybe hav i Enceladus, være på den samme reaktionsvej, som vi ser her på Jorden. Vi ved endnu ikke, om aminosyrer er nødvendige for livet ud over Jorden, men at finde de molekyler, der danner aminosyrer, er et vigtigt stykke af puslespillet.
Iskornene fra Enceladus 'plommer indsprøjtes også i Saturns E-ring. De nye forbindelser blev fundet på disse iskerner af Cassinis Cosmic Dust Analyzer (CDA). Sammensætningen af det organiske materiale blev bestemt ved CDAs massespektrometer.
Enceladus set af Cassini-rumfartøjet. Denne lille, iskaldte måne har et globalt hav under jorden, der muligvis kan støtte liv. Billede via NASA / JPL-Caltech / NASA Science.
Så hvordan kom disse og andre organiske stoffer ud i rummet? Først blev de opløst i selve havbunden. De blev derefter fordampet ud af vandet, kondenseret og fryset ned på iskerner inde i bruddene i månens skorpe. Når vanddampene fra havet bevæger sig opad gennem brudene til overfladen, transporterer de iskornene og de organiske materialerne med dem. Efter at være blevet injiceret i rummet, kan disse korn derefter samples og analyseres af rumfartøjer som Cassini.
Cassini havde allerede fundet fundet større organiske molekyler i røgene. Selv om de er mindre, er de nye forbindelser bundet direkte til de hydrotermale processer, der ville skabe aminosyrer. Ifølge medforfatter Jon Hillier:
Her finder vi mindre og opløselige organiske byggeklodser - potentielle forstadier til aminosyrer og andre ingredienser, der kræves til liv på Jorden.
En anden medforfatter, Frank Postberg, tilføjede:
Dette arbejde viser, at Enceladus 'hav har reaktive byggesten i overflod, og det er et andet grønt lys i undersøgelsen af Enceladus' beboelighed.
En anden nylig undersøgelse viste, at Enceladus 'hav også tilsyneladende er den rigtige alder til at støtte livet.
Diagram over aminosyrelysinet, som har carbonatomer bundet og bruges i biosyntesen af proteiner. Aminosyrer er livets byggesten, som vi kender det, og nu er de blevet opdaget i Enceladus 'drikker. Billede via Wikipedia / CC BY 3.0.
En "sort ryger" hydrotermisk udluftning på havbunden på Jorden. Lignende ventiler antages også at findes på havbunden i Enceladus, hvor de organiske forbindelser sandsynligvis stammer fra. Billede via National Ocean Service (NOA).
Opdagelsen af disse mindre - men livsvigtige - organiske forbindelser er et andet vigtigt stykke af puslespillet til forståelse af Enceladus 'mulige levedygtighed. Selvom det er helt frossent på ydersiden, er det på inde, Enceladus er en mest bemærkelsesværdig lille verden. Under den ydre isskorpe ligger et globalt varmt salt hav, der, forekommer det, ikke er forskellig fra verdenshavene på Jorden. Den stenede bund, inklusive de hydrotermiske åbninger, giver kemiske næringsstoffer, ligesom det gør på vores planet. Miljøet ligner det omkring hydrotermiske åbninger - eller ”rygere” - på jordens havbund. Ventilationsåbningerne giver varme og næringsstoffer, og i det mindste på Jorden, tjener som en oase for en lang række livsformer på trods af de omkringliggende koldere vand og fuldstændig mangel på sollys.
Disse nye fund gør Enceladus og andre havmåner i solsystemet, såsom Europa og Titan, endnu mere lokkende mål i søgen efter liv andre steder i solsystemet. For ikke så længe siden troede man, at Jorden var den eneste verden i vores solsystem med flydende vand. Nu ved vi om flere måner i det ydre solsystem, der klarer sig så godt (og måske endda Pluto!), Det er bare det, at vandet er skjult under et ydre islag. Vi ved endnu ikke, om nogen af disse vandverdener faktisk er vært for nogen form for liv, men at være i stand til at studere nogle af dissefremmede oceaner både nu og med mere avancerede fremtidige missioner er bestemt en af de mest spændende udviklinger inden for planetarisk efterforskning.
Nederste linje: Yderligere analyse af materiale i Enceladus 'vanddampstrømme har afsløret eksistensen af yderligere organiske forbindelser, den slags, der er ingredienserne i aminosyrer, byggestenene i livet på Jorden.