această figură ilustrează o secțiune transversală a lui Enceladus, arătând un rezumat al proceselor pe care oamenii de știință SwRI le-au modelat în luna Saturn. Oxidanții produși în gheața de suprafață atunci când moleculele de apă sunt rupte de radiații se pot combina cu reductanți produși de activitatea hidrotermală și alte reacții apă-rocă, creând o sursă de energie pentru viața potențială în ocean. Credit: Modelele SwRI
indică un meniu Metabolic potențial divers la Enceladus
folosind date de la nava spațială Cassini a NASA, Oamenii de știință de la Southwest Research Institute (SwRI) au modelat procese chimice în Oceanul subteran al lunii lui Saturn Enceladus. Studiile indică posibilitatea ca un meniu metabolic variat să susțină o comunitate microbiană potențial diversă în Oceanul de apă lichidă de sub fațada înghețată a lunii.înainte de deorbit, în septembrie 2017, Cassini a prelevat probe de particule de gheață și vapori de apă care erup din crăpăturile de pe suprafața înghețată a Enceladus, descoperind hidrogenul molecular, o sursă potențială de hrană pentru microbi. O nouă lucrare publicată în revista planetary science Icarus explorează alte surse potențiale de energie.
„detectarea hidrogenului molecular (H2) în pană a indicat că există energie liberă disponibilă în Oceanul Enceladus”, a declarat autorul principal Christine Ray, care lucrează cu jumătate de normă la SwRI în timp ce urmărește un doctorat. în fizică de la Universitatea Texas din San Antonio. „Pe Pământ, aerobe sau respirând oxigen, creaturile consumă energie în materie organică, cum ar fi glucoza și oxigenul, pentru a crea dioxid de carbon și apă. Microbii anaerobi pot metaboliza hidrogenul pentru a crea metan. Toată viața poate fi distilată la reacții chimice similare asociate cu un dezechilibru între compușii oxidanți și reductanți.”
acest dezechilibru creează un gradient de energie potențială, în care chimia redox transferă electroni între speciile chimice, cel mai adesea cu o specie supusă oxidării, în timp ce o altă specie suferă reducere. Aceste procese sunt vitale pentru multe funcții de bază ale vieții, inclusiv fotosinteza și respirația. De exemplu, hidrogenul este o sursă de energie chimică care susține microbii anaerobi care trăiesc în oceanele Pământului în apropierea orificiilor hidrotermale. La fundul oceanului Pământului, gurile hidrotermale emit fluide fierbinți, bogate în energie, încărcate cu minerale, care permit ecosistemelor unice pline de creaturi neobișnuite să prospere. Cercetările anterioare au descoperit dovezi tot mai mari de orificii hidrotermale și dezechilibru chimic pe Enceladus, ceea ce indică condițiile locuibile din Oceanul său subteran.”ne-am întrebat dacă alte tipuri de căi metabolice ar putea furniza, de asemenea, surse de energie în Oceanul Enceladus”, a spus Ray. „Deoarece acest lucru ar necesita un set diferit de oxidanți pe care nu i-am detectat încă în plumul Enceladus, am efectuat modelare chimică pentru a determina dacă condițiile din ocean și miezul stâncos ar putea susține aceste procese chimice.”
de exemplu, autorii au analizat modul în care radiațiile ionizante din spațiu ar putea crea oxidanții O2 și H2O2 și modul în care geochimia abiotică din ocean și miezul stâncos ar putea contribui la dezechilibre chimice care ar putea susține procesele metabolice. Echipa a analizat dacă acești oxidanți s-ar putea acumula în timp dacă reductanții nu sunt prezenți în cantități apreciabile. De asemenea, au luat în considerare modul în care reductanții apoși sau mineralele de pe fundul mării ar putea transforma acești oxidanți în sulfați și oxizi de fier.”am comparat estimările noastre privind energia liberă cu ecosistemele de pe Pământ și am stabilit că, în general, valorile noastre pentru metabolismele aerobe și anaerobe îndeplinesc sau depășesc cerințele minime”, a spus Ray. „Aceste rezultate indică faptul că producția de oxidanți și chimia oxidării ar putea contribui la susținerea vieții posibile și a unei comunități microbiene diverse din punct de vedere metabolic pe Enceladus.”
„acum că am identificat potențiale surse de hrană pentru microbi, următoarea întrebare de pus este” care este natura organicelor complexe care ies din ocean?”a declarat directorul Programului SwRI, Dr. Hunter Waite, coautor al noii lucrări, făcând referire la o lucrare online despre natură scrisă de Postberg și colab. în 2018. „Această nouă lucrare este un alt pas în înțelegerea modului în care o lună mică poate susține viața în moduri care depășesc complet așteptările noastre!”
concluziile lucrării au, de asemenea, o mare importanță pentru următoarea generație de explorare.”o viitoare navă spațială ar putea zbura prin penele lui Enceladus pentru a testa predicțiile acestei lucrări cu privire la abundența compușilor oxidați din ocean”, a declarat cercetătorul principal al SwRI, Dr.Christopher Glein, un alt coautor. „Trebuie să fim precauți, dar mi se pare antrenant să mă gândesc dacă ar putea exista forme ciudate de viață care să profite de aceste surse de energie care par a fi fundamentale pentru funcționarea lui Enceladus.”