Az Enceladus kémiája

Az ilyen felszín alatti óceánok létezését az árapályerők fűtőhatásához kötik, és ezeket az elzárt, rejtélyes óceánokat gyakran vélik az életre is alkalmasnak. Az Enceladus esetében a Cassini űrszonda végzett méréseket, miközben átrepült a jégkéreg alól kispriccelő gejzíreken, és ezeket a méréseket mindmáig elemzik még, újabb és újabb következtetéseket levonva.

Azt már tudjuk, hogy a gejzírek kispriccelő vízpárából, jégszemcsékből álló anyagában rengeteg szerves molekula található, ezek némelyike az általunk ismert élethez is szükséges típusba tartozik. Az új, a Nature Astronomy folyóiratban közzé tett elemzések alapján megtalálható köztük a hidrogén-cianid is, amelynek az élet kialakulásában lehetett kulcsszerepe. A NASA által ismertettett vizsgálatok azt is feltárták, hogy az Enceladus jégkéreg alatti óceánjában jelentős kémiai energiaforrás található. Ezeket eddig nem sikerült azonosítani, most azonban kiderült, hogy olyan szerves molekulák is vannak közöttük, amelyek a földi élőlények számára is energiát biztosítanak. Úgy tűnik, a kicsiny, jeges hold mélyén több kémiai energia rejlik, mint gondoltuk!

„Az Enceladus nemcsak megfelel a lakhatóság alapvető körülményeinek, de most már azt is tudjuk, hogy a komplex biomolekulái miféle módon jöhetnek létre, és ehhez milyen kémiai folyamatok vezetnek el” – mondta Jonah Peter, a kutatás vezetője. Hozzátette, a hidrogén-cianid felfedezése igencsak izgalmas volt, mivel számos elméletben ez a molekula képezi az élet kialakulásának egyik alapkövét. A hidrogén-cianid a sokféle aminosav létrejöttéhez az egyik legfontosabb összetevő, mivel igen sokféle módon össze lehet kapcsolni a molekuláit.

A Cassini űrszonda animált ábrája

Forrás: NASA

A különféle teszteknek alávetett eredmény, akárhonnan is nézték, mindig, és egyre biztosabban az volt, hogy valóban hidrogén-cianid található a jéggejzírek anyagában. 2017-ben ezen anyagok elemzése arra utalt, hogy metán keletkezhet a jégkéreg alatti óceánban, ezt pedig a földi élet keletkezésében szintén fontos anyagnak vélik. Az új kutatásban azonban más, és még több energiát adó forrást is azonosítottak: oxidált szerves molekulák sorára bukkantak rá, ez pedig a tudósok számára azt jelenti, többféle kémiai energiaforrás is rendelkezésre állhat az esetleges élet számára.

A metánképződés energiájához képest nagyságrenddel nagyobb mennyiségű energia nyerhető ki ezekből a most felfedezett molekulákból.

Az új kutatáshoz új megközelítést alkalmaztak a szakemberek. Az eddigi vizsgálatokban kémiai kísérletezéssel és modellezéssel igyekeztek rábukkanni azokra az információkra, amelyeket a Cassini űrszonda tömegspektrométerének mérései mutattak. Most azonban szigorú statisztikai elemzéseknek vetették alá a mérési adatokat.

Az Enceladus korongja vakítóan világos a Cassini űrszonda fotóján.

Forrás: NASA

Az űrszonda az elemzéseket az INMS (Ion- és Semleges Részecske Tömegspektrométer) segítségével végezte el a begyűjtött szemcséken. A műszert gázok elemzésére fejlesztették ki, tehát nem volt a szemcsékhez (amelyek létezéséről se tudtunk a küldetés tervezésekor) optimalizálva. Az elemzés során a szemcséket elpárologtatja, ionizálja a berendezés, majd az azok összetételére vonatkozó információk abból szűrhetők le, hogy milyen tömegűek az így kapott molekulák. Ez gyakorlatilag egy, a molekulatömegekből álló számsort jelent.

A statisztikai elemzésekkel azt tudták kikövetkeztetni a kutatók, hogy milyen valószínűséggel lehet az egyes számadatok mögött egy bizonyos molekula, mekkora esélye van annak, hogy x vagy y molekula jelentkezett a mérések során. A módszer lehetővé tette, hogy az egészen kis különbségek alapján is információhoz juthassanak a szakemberek. A hasonló vizsgálati trükkök teszik lehetővé, hogy a hat éve befejeződött küldetés adataiból újabb és újabb tudományos eredmények születhessenek, még további hosszú éveken át.