Na Ziemi odkryto mikroorganizm, który przetrwał w warunkach laboratoryjnych naśladujących ocean Enceladusa. Choć nie dowodzi to bezpośrednio obecności życia na tym księżycu, otwiera nowe możliwości w dyskusji o jego zamieszkiwalności. To fascynujące osiągnięcie w badaniach nad księżycem Saturna, choć konieczne jest potwierdzenie istnienia bakterii w tym środowisku. W odkryciach naukowców znalazło się jeszcze wiele innych ciekawych informacji.
Ocean znajdujący się pod lodem Enceladusa jest, niestety, poza zasięgiem współczesnych instrumentów, ale księżyc ten wyrzuca swoje materiały w przestrzeń kosmiczną. Sonda Cassini zidentyfikowała ślady soli oraz związków organicznych, co stanowi podstawę do oceny warunków panujących poniżej lodowej powierzchni. Badania opublikowane w czasopiśmie Science Advances obecnie koncentrują się na możliwościach istnienia mikroorganizmów w tym środowisku oraz procesach, które zmieniają kształt i skład próbek. Wyniki tych badań, obejmujące analizy danych z sondy, modele teoretyczne i eksperymenty, dają nam nadzieję na to, że Enceladus może skrywać życie.
Zamarzająca woda i ocean
Zespół pod kierownictwem Franka Postberga z Freie Universität Berlin zbadał drogę kropelek pochodzących z podpowierzchniowego oceanu do przestrzeni kosmicznej. Wcześniejsze przypuszczenia sugerowały, że krople zamarzają niemal natychmiast, jednak analiza zebranych danych oraz zastosowane metody wskazują na wolniejszy przebieg tego procesu. Wiadomo, że podczas zamarzania sole i związki organiczne mogą oddzielać się od siebie, co skutkuje powstaniem obszarów o różnym składzie wewnątrz jednej kropli. Pojedyncze ziarno wyrzucone z księżyca zatem nie jest w stu procentach reprezentatywne dla składu podlodowego oceanu Enceladusa.
Krople unoszące się ku powierzchni osiągają prędkości do około 1000 kilometrów na godzinę i mogą zderzać się ze ścianami lodowych szczelin, co niszczy zamarznięty materiał na fragmenty, które następnie zostają wyrzucone w kosmos. Jeśli składniki wcześniej się rozdzieliły podczas krzepnięcia, poszczególne odłamki mogą mieć podwyższone stężenia interesujących substancji. Dla dostępnych nam urządzeń byłoby to ogromne ułatwienie, ponieważ materiał, który interesuje naukowców, może być mniej rozcieńczony przez inne składniki oceanicznej mieszaniny.
Ziemski mikroorganizm w symulowanym oceanie
W drugim badaniu wykorzystano laboratoryjny model, który symulował warunki oceanu Enceladusa. Naukowcy uwzględnili silnie zasadowe środowisko, ograniczoną dostępność tlenu, obecność węglanów oraz interakcje gorącej wody ze skalistym dnem. Do stworzonego środowiska wprowadzono bakterię Methanothermococcus okinawensis, która w naturalnym środowisku preferuje wzrost w pobliżu kominów hydrotermalnych. Jest to istotne z punktu widzenia metabolizmu tej bakterii: nie potrzebuje ona tlenu, a do przemiany materii wykorzystuje wodór oraz dwutlenek węgla.
Mikroorganizm rozwijał się w laboratoryjnym odpowiedniku oceanu i pobierał wodór z otoczenia, mimo ograniczonej dostępności dwutlenku węgla. Szybko dostosował się do stworzonego środowiska, co zaskoczyło nawet twórców eksperymentu. W ten sposób zdobyliśmy dowód na działanie metabolizmu tego konkretnego organizmu w środowisku zbliżonym do rekonstrukcji oceanu Enceladusa. Jednak czy takie życie mogłoby istnieć i przetrwać tam? Tego nie możemy być pewni, ale istnieje pewna nadzieja.
Śladów życia należy szukać w drobinkach unoszących się w przestrzeni
Teraz warto zadać sobie pytanie, co powinna mierzyć przyszła sonda w pióropuszu Enceladusa. Jeśli w oceanie istnieją mikroorganizmy, ich materiały mogłyby także rozdzielać się podczas zamarzania kropelek oraz późniejszego rozpadu lodu. Byłoby to potencjalną szansą na wykrycie biosygnatur. Analiza pojedynczej drobiny zawierającej ten materiał będzie możliwa przy użyciu dostępnych już technologii, co stanowi istotny krok naprzód. Jednakże istnieje „logistyczny” problem: należy zbadać wiele ziaren, ponieważ nie każde będzie zawierać substancje potrzebne do takiego rozpoznania. Dlatego trzeba je najpierw „zebrać” i następnie wyciągnąć pewną „średnią”.
Czytaj również: Tajemnica Saturna rozwiązana. Jej rozwikłanie zajęło nam dziesiątki lat.
Pomiary soli i związków organicznych pomagają w opisie całego oceanu, ale nauka wymaga jednoznacznych dowodów: konieczne jest więc połączenie różnych danych. Eksperyment z ziemskim mikroorganizmem otwiera nowe możliwości spekulacji odnośnie tego, co może znajdować się na Enceladusie i być może, chociaż nie musi, wspierać nasze dążenia do ogłoszenia, że istnieje życie poza Ziemią w kosmosie. Nawet tak proste i ograniczone życie mogłoby być ogromnym przełomem naukowym, potwierdzając hipotezę o licznych formach życia w Wszechświecie, w którym znajduje się niewiele zaawansowanych cywilizacji. Co teraz? Naukowcy powinni skupić się na poszukiwaniach biosygnatur, a jeśli je znajdziemy, być może uda nam się skonstruować bardziej bezpośrednie metody oceny: co takiego kryje się pod lodową czapą księżyca.