Όταν τον περασμένο Απρίλιο, το σκάφος Cassini της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) εντόπισε υδρογόνο στο δορυφόρο Εγκέλαδο του Κρόνου, οι προσδοκίες της επιστημονικής κοινότητας ότι υπάρχει μορφή εξωγήινης ζωής στο ηλιακό μας σύστημα αυξήθηκαν σημαντικά.
Το υδρογόνο αυτό κατά πάσα πιθανότητα προέρχεται από υδροθερμική δραστηριότητα στον βυθό του τεράστιου υδάτινου ωκεανού, ο οποίος εκτιμάται ότι υπάρχει κάτω από την παγωμένη επιφάνεια του δορυφόρου. Παρόμοιες είναι και οι εκτιμήσεις της NASA για τον δορυφόρο του Δία, την Ευρώπη.
Με δεδομένο ότι η αντίστοιχη υδροθερμική δραστηριότητα στους βυθούς της Γης έχει τροφοδοτήσει την ύπαρξη υποθαλάσσιων μικροοργανισμών εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια (χωρίς μάλιστα να αποκλείεται ότι εκεί ακριβώς πρωτοεμφανίσθηκε η ζωή στον πλανήτη μας), οι επιστήμονες δεν αποκλείουν πως κάτι ανάλογο μπορεί να έχει συμβεί στον Εγκέλαδο.
Σε σχετική δημοσίευση που έκανε στο «Nature Communications» μια ερευνητική ομάδα με έδρα την Αυστρία πήγε τη μελέτη της πιθανής εύρεσης ζωής στον Enceladus ένα βήμα παραπέρα: Ο Simon Rittmann, επικεφαλής της ομάδας, η οποία μελετά μονοκύτταρους μικροοργανισμούς στο πανεπιστήμιο της Βιέννης, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ένα συγκεκριμένο γήινο μικρόβιο θα μπορούσε να επιβιώσει κάτω από τις βιοκλιματικές συνθήκες που οι επιστήμονες πιστεύουν ότι επικρατούν κάτω από τη παγωμένη κρούστα του Εγκέλαδου. Με άλλα λόγια, αν υπάρχει ζωή που κρύβεται στον Enceladus, μπορεί να είναι μοιάζει με το μικροοργανισμό Metanothermococcus okinawensis.
Το πείραμα
Ο Rittmann υπέβαλε το μικρόβιο σε διάφορους συνδυασμούς αερίων που υπάρχουν στον Εγκέλαδο, και βρήκε πως ήταν πάντα σε θέση να επιβιώνει όταν βρισκόταν στα επίπεδα υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα που παρατηρούνται στο φεγγάρι του Κρόνου. Ήταν ικανό μάλιστα να επιζεί και να ευημερεί σε θερμοκρασίες και πιέσεις όπως αυτές που εκτιμάται ότι συναντώνται στους ωκεανούς του Εγκέλαδου: Από 0 έως 90 βαθμούς Κελσίου και μέχρι 50 ατμόσφαιρες.
«Οι συνθήκες που εξομοιώσαμε στο εργαστήριο είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά σε αυτές που παρατηρήθηκαν από το Cassini στον Εγκέλαδο» όπως δήλωσε είπε ο επικεφαλής της έρευνας.
Η ομάδα του Rittmann επίσης υπολόγισε πόσο υδρογόνο θα παραγόταν από διάσπαση ορυκτών ολιβίνη- από τα οποία θεωρείται πως αποτελείται ο πυρήνας του φεγγαριού- υπό ένα εύρος γεωλογικών συνθηκών στον Εγκέλαδο. Όπως διαπιστώθηκε, αυτά τα ορυκτά μπορούσαν να διασπώνται χημικά και να παράγουν επαρκές υδρογόνο για να «ανθούν» τα μεθανογενή.
Το καλύτερο περιβάλλον για αυτά μάλλον είναι ο πυθμένας: «Εκεί έχεις επαφή με βράχους και ορυκτά, πιέσεις γύρω στις 50 ατμόσφαιρες και θερμοκρασίες μάλλον λίγο υψηλότερα από τους 0 βαθμούς Κελσίου» σημειώνει ο Rittmann- ο οποίος ελπίζει ότι θα υπάρξουν μελλοντικές αποστολές στο φεγγάρι για έρευνες σχετικά με ίχνη ζωής.
Το πείραμα
Ο Rittmann υπέβαλε το μικρόβιο σε διάφορους συνδυασμούς αερίων που υπάρχουν στον Εγκέλαδο, και βρήκε πως ήταν πάντα σε θέση να επιβιώνει όταν βρισκόταν στα επίπεδα υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα που παρατηρούνται στο φεγγάρι του Κρόνου. Ήταν ικανό μάλιστα να επιζεί και να ευημερεί σε θερμοκρασίες και πιέσεις όπως αυτές που εκτιμάται ότι συναντώνται στους ωκεανούς του Εγκέλαδου: Από 0 έως 90 βαθμούς Κελσίου και μέχρι 50 ατμόσφαιρες.
«Οι συνθήκες που εξομοιώσαμε στο εργαστήριο είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά σε αυτές που παρατηρήθηκαν από το Cassini στον Εγκέλαδο» όπως δήλωσε είπε ο επικεφαλής της έρευνας.
Η ομάδα του Rittmann επίσης υπολόγισε πόσο υδρογόνο θα παραγόταν από διάσπαση ορυκτών ολιβίνη- από τα οποία θεωρείται πως αποτελείται ο πυρήνας του φεγγαριού- υπό ένα εύρος γεωλογικών συνθηκών στον Εγκέλαδο. Όπως διαπιστώθηκε, αυτά τα ορυκτά μπορούσαν να διασπώνται χημικά και να παράγουν επαρκές υδρογόνο για να «ανθούν» τα μεθανογενή.
Το καλύτερο περιβάλλον για αυτά μάλλον είναι ο πυθμένας: «Εκεί έχεις επαφή με βράχους και ορυκτά, πιέσεις γύρω στις 50 ατμόσφαιρες και θερμοκρασίες μάλλον λίγο υψηλότερα από τους 0 βαθμούς Κελσίου» σημειώνει ο Rittmann- ο οποίος ελπίζει ότι θα υπάρξουν μελλοντικές αποστολές στο φεγγάρι για έρευνες σχετικά με ίχνη ζωής.
Το φεγγάρι του Κρόνου
Ο Εγκέλαδος είναι ένας μεσαίου μεγέθους δορυφόρος με διάμετρο 504 χιλιομέτρων. Κάτω από ένα επιφανειακό στρώμα πάγου πάχους δύο έως 60 χιλιομέτρων, εκτιμάται ότι υπάρχει ένας τεράστιος παγκόσμιος ωκεανός. Από ρωγμές στην επιφάνεια του δορυφόρου ξεπηδάνε εντυπωσιακοί πίδακες αερίων και σωματιδίων πάγου, που εκτινάσσονται σε ύψος δεκάδων χιλιομέτρων στο διάστημα.
Το Cassini, στην κοντινότερη προσέγγισή του στον Εγκέλαδο στο τέλος του 2015, όταν έφθασε σε απόσταση μόνο 49 χιλιομέτρων από την επιφάνειά του νότιου πόλου, διέσχισε έναν τέτοιο πίδακα και με το όργανό του -ένα φασματόμετρο μάζας- ανίχνευσε μοριακό υδρογόνο. Οι αναλύσεις έδειξαν ότι το μοριακό υδρογόνο πιθανότατα παράγεται από τις υδροθερμικές αντιδράσεις που συμβαίνουν μεταξύ του υπόγειου νερού και των καυτών πετρωμάτων του βυθού, κάτι παρόμοιο δηλαδή με αυτό που συμβαίνει στις υδροθερμικές «καμινάδες» των βυθών της Γης.
Εκτός από το μεθάνιο που βρέθηκε σε αναλογία έως 1,4% του συνολικού όγκου του πίδακα, ανιχνεύθηκε διοξείδιο του άνθρακα σε αναλογία έως 0,8%. Και τα δύο αυτά χημικά στοιχεία είναι ζωτικά για τη διαδικασία της μεθανογένεσης, δηλαδή της δημιουργίας μεθανίου από μεθανογόνα βακτήρια.
Στον πλανήτη μας, ορισμένοι θερμόφιλοι μεθανογόνοι μικροοργανισμοί (όπως το Metanothermococcus okinawensis) που ζουν δίπλα στις καυτές υδροθερμικές πηγές στα σκοτεινά βάθη των θαλασσών, δεν μπορούν να δεχθούν ηλιακή ενέργεια, ούτε να φωτοσυνθέσουν. Αξιοποιούν όμως τη χημική ενέργεια από τα έγκατα της Γης και έχουν αναπτύξει έναν ιδιαίτερο ενεργειακό «μεταβολισμό»: χρησιμοποιούν το μοριακό υδρογόνο και το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγουν μεθάνιο.
Πιο συγκεκριμένα, ο απομονωμένος σε βαθιά ρήγματα βάθους περίπου 1.000 μέτρων στα ανοιχτά της Ιαπωνίας, ο Methanothermococcus okinawensis υποβλήθηκε σε πολύ σκληρές φυσικές και χημικές συνθήκες όπως αυτές που θεωρείται πως υπάρχουν στον Εγκέλαδο για πάνω από πέντε χρόνια.
Το μικρόβιο αυτό (μεθανογενές αρχαίο), επιζεί χωρίς οξυγόνο, συνδυάζοντας υδρογόνο με διοξείδιο του άνθρακα- και τα δύο εκ των οποίων έχουν παρατηρηθεί στην επιφάνεια του Εγκέλαδου- για να παράγει την ενέργεια που χρειάζεται, εκπέμποντας μεθάνιο ως απόβλητο. Το Cassini εντόπισε ίχνη μεθανίου στους πίδακες του Εγκέλαδου, και υπάρχει πιθανότητα κάποιο από αυτό να προέρχεται από μικρόβια τέτοιου τύπου.
Όπως ανέφεραν οι επιστήμονες, «η παρουσία μοριακού υδρογόνου στον πίδακα του Εγκέλαδου μπορεί να υποδηλώνει την ύπαρξη θερμοκρασιών και πηγών χημικής ενέργειας, που είναι αναγκαίες για να υπάρξουν συνθήκες κατάλληλες για ζωή στο εσωτερικό του δορυφόρου».
Τόνισαν ότι εάν λαμβάνει χώρα η διαδικασία της μεθανογένεσης στο βυθό του Εγκέλαδου, τότε αυξάνεται η πιθανότητα αυτό το μεθάνιο να έχει βιολογική προέλευση. Όμως προσέθεσαν ότι, προς το παρόν, δεν μπορεί να είναι κανείς σίγουρος ότι όντως κάτι τέτοιο συμβαίνει.
Οι εξωπλανήτες και οι δορυφόροι με μεγάλους επιφανειακούς ή υπόγειους ωκεανούς θεωρούνται από τους αστροβιολόγους οι κατ' εξοχήν στόχοι για την ανακάλυψη μορφών ζωής. Στο ηλιακό μας σύστημα, εκτός από τον Εγκέλαδο, σε αυτή την ομάδα ανήκει επίσης ο δορυφόρος Ευρώπη του Δία.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου