Tento obrázek ukazuje průřez Enceladus, ukazuje souhrn procesů SwRI vědci simulovali v Saturn měsíc. Oxidanty vyráběné v povrchu ledu, když molekuly vody jsou rozděleny na rozdíl od záření lze kombinovat s redukčních činidel vyrobené hydrotermální aktivity a další vodní kámen reakce, vytváří zdroj energie pro potenciální život v oceánu. Úvěra: SwRI
Modely Poukazují na Potenciálně Rozmanité Metabolické Menu na Enceladu
s Pomocí dat z NASA Cassini vědci z Southwest Research Institute (SwRI) modelovat chemické procesy v podpovrchový oceán na saturnově měsíci Enceladus. Studie naznačují možnost, že pestrá metabolická nabídka by mohla podporovat potenciálně různorodou mikrobiální komunitu v oceánu kapalné vody pod ledovou fasádou měsíce.
Před jeho deorbit v září roku 2017, Cassini vzorku oblak ledových zrn a vodní páry, tryskající z trhliny na zledovatělém povrchu Encelada, objevování molekulární vodík, potenciální zdroj potravy pro mikroby. Nový článek publikovaný v časopise planetary science Icarus zkoumá další potenciální zdroje energie.
„detekce molekulárního vodíku (H2) v oblaku ukázala, že v oceánu Enceladu je k dispozici volná energie,“ uvedla hlavní autorka Christine Ray, která pracuje na částečný úvazek ve SwRI, když sleduje Ph.D. ve fyzice z Texaské univerzity v San Antoniu. „Na Zemi, aerobní nebo kyslíkové dýchání, bytosti spotřebovávají energii v organické hmotě, jako je glukóza a kyslík, aby vytvořily oxid uhličitý a vodu. Anaerobní mikroby mohou metabolizovat vodík za vzniku metanu. Veškerý život může být destilován na podobné chemické reakce spojené s nerovnováhou mezi oxidačními a redukčními sloučeninami.“
Tato nerovnováha vytváří potenciální energie gradientu, kde redox chemie přenáší elektrony mezi chemické látky, nejčastěji s jedním druhem prochází oxidací, zatímco další druhy, které prochází redukcí. Tyto procesy jsou životně důležité pro mnoho základních životních funkcí, včetně fotosyntézy a dýchání. Například vodík je zdrojem chemické energie podporující anaerobní mikroby, které žijí v oceánech země poblíž hydrotermálních průduchů. Na zemském dně oceánu, hydrotermální průduchy emitují horké, energeticky bohaté, minerální naložené tekutiny, které umožňují prosperovat jedinečným ekosystémům hemžícím se neobvyklými tvory. Předchozí výzkum zjistil rostoucí důkazy hydrotermálních průduchů a chemické nerovnováhy na Enceladu, což naznačuje obyvatelné podmínky v jeho podpovrchovém oceánu.
„přemýšleli jsme, zda by jiné typy metabolických drah mohly také poskytnout zdroje energie v oceánu Enceladus,“ řekl Ray. „Protože to by vyžadovalo jinou sadu oxidanty, které jsme dosud detekovány v oblak Enceladus, provedli jsme chemické modelování k určení, zda podmínky v oceánu a skalnaté jádro může podporovat tyto chemické procesy.“
například, autoři zaměřili na to, jak ionizujícího záření z vesmíru, by mohl vytvořit oxidanty O2 a H2O2, a to jak abiotické geochemie v oceánu a skalnaté jádro by mohlo přispět k chemické nerovnováhy, které by mohly podpořit metabolické procesy. Tým zvažoval, zda by se tyto oxidanty mohly v průběhu času hromadit, pokud reduktanty nejsou přítomny ve znatelných množstvích. Uvažovali také o tom, jak vodné reduktanty nebo minerály mořského dna mohou tyto oxidanty přeměnit na sírany a oxidy železa.
“ porovnali jsme naše odhady volné energie s ekosystémy na Zemi a zjistili jsme, že celkově naše hodnoty aerobních i anaerobních metabolismů splňují nebo překračují minimální požadavky,“ řekl Ray. „Tyto výsledky naznačují, že produkce oxidantů a oxidační chemie by mohly přispět k podpoře možného života a metabolicky rozmanité mikrobiální komunity na Enceladu.“
„Nyní, když jsme identifikovali potenciální zdroje potravy pro mikroby, další otázkou je“ jaká je povaha komplexních organických látek, které vycházejí z oceánu?““řekl programový ředitel SwRI Dr. Hunter Waite, spoluautor nového dokumentu, odkazující na online Nature paper, jehož autorem je Postberg et al. v roce 2018. „Tento nový dokument je dalším krokem k pochopení toho, jak Malý měsíc může udržet život způsobem, který zcela překračuje naše očekávání!“
zjištění příspěvku mají také velký význam pro další generaci průzkumu.
„budoucí kosmické lodi mohl letět skrz oblak Enceladus, aby tento test papír předpovědi na abundances oxidovaných sloučenin v oceánu,“ řekl SwRI Senior Research Scientist Dr. Christopher Glein, další spoluautor. „Musíme být opatrní, ale já jsem najít to vzrušující přemýšlet, zda tam může být zvláštní formy života, které využívají tyto zdroje energie, které se zdají být zásadní pro fungování Enceladus.”