Ez a szám mutatja a keresztmetszet Enceladus, mutatja egy összefoglaló a folyamatok SwRI tudósok, mely a Szaturnusz a hold. A felszíni jégben keletkező oxidánsok, amikor a vízmolekulákat a sugárzás szétszakítja, kombinálhatók a hidrotermális aktivitással és más víz-kőzet reakciókkal előállított reduktánsokkal, ami energiaforrást teremt az óceán potenciális életéhez. Hitel: SwRI
a modellek az Enceladus
potenciálisan változatos anyagcsere-menüjére mutatnak a NASA Cassini űrhajójának adatai alapján, a Southwest Research Institute (SwRI) tudósai modellezték a kémiai folyamatokat a Saturn holdjának Enceladus felszín alatti óceánjában. A tanulmányok azt mutatják, hogy a változatos anyagcsere-menü támogathat egy potenciálisan változatos mikrobiális közösséget a folyékony víz óceánjában a Hold jeges homlokzata alatt.
2017. szeptemberi deorbitálása előtt Cassini az Enceladus jeges felületén repedésekből kitörő jégszemcsék és vízgőzök tollából vett mintát, felfedezve a molekuláris hidrogént, amely a mikrobák potenciális táplálékforrása. Az Icarus bolygótudományi folyóiratban megjelent új tanulmány más lehetséges energiaforrásokat is megvizsgál.
“a molekuláris hidrogén (H2) kimutatása a tollban azt jelezte, hogy szabad energia áll rendelkezésre az Enceladus óceánjában” – mondta Christine Ray vezető szerző, aki részmunkaidőben dolgozik az SwRI-nél, miközben Ph. D-t folytat. a fizika a University of Texas, San Antonio. “A földön, aerob, vagy oxigén-légzés, lények energiát fogyasztanak a szerves anyagok, mint a glükóz és az oxigén, hogy hozzon létre a szén-dioxid és a víz. Az anaerob mikrobák metabolizálhatják a hidrogént, hogy metánt hozzanak létre. Az egész életet le lehet desztillálni hasonló kémiai reakciókhoz, amelyek az oxidáns és reduktáns vegyületek közötti egyensúlyhiányhoz kapcsolódnak.”
Ez az egyensúlyhiány potenciális energia gradienst hoz létre, ahol a redox kémia elektronokat továbbít a kémiai Fajok között,leggyakrabban az egyik faj oxidálódik, míg egy másik faj csökken. Ezek a folyamatok létfontosságúak az élet számos alapvető funkciójához, beleértve a fotoszintézist és a légzést. Például a hidrogén olyan kémiai energiaforrás, amely támogatja az anaerob mikrobákat, amelyek a Föld óceánjaiban élnek a hidrotermális szellőzők közelében. A Föld óceánfenékén a hidrotermális szellőzők forró, energiában gazdag, ásványi anyagokkal terhelt folyadékokat bocsátanak ki, amelyek lehetővé teszik a szokatlan lényekkel hemzsegő egyedi ökoszisztémák virágzását. Korábbi kutatások egyre több bizonyítékot találtak az Enceladuson található hidrotermális szellőzőnyílásokra és kémiai egyensúlyhiányra, ami a felszín alatti óceán lakható állapotára utal.
“azon tűnődtünk, vajon más típusú anyagcsere-útvonalak is biztosíthatnak-e energiaforrásokat az Enceladus óceánjában” – mondta Ray. “Mert, hogy szükség lenne egy sor különböző oxidánsok, hogy még nem észlelt a felhő az Enceladus, mi történik kémiai modell határozza meg, ha a feltételek az óceán, a sziklás mag is támogatja ezeket a kémiai folyamatok.”
például a szerzők azt vizsgálta, hogyan ionizáló sugárzás tér létre az oxidánsok, O2, valamint H2O2, hogy abiotikus geokémia az óceán sziklás mag hozzájárulhat kémiai disequilibria, hogy támogathatja az anyagcsere folyamatokat. A csoport megvizsgálta, hogy ezek az oxidálószerek idővel felhalmozódhatnak-e, ha a reduktánsok nem vannak észrevehető mennyiségben. Azt is megvizsgálták, hogy a vizes reduktánsok vagy a tengerfenék ásványai hogyan tudják ezeket az oxidálószereket szulfátokká és vas-oxidokká alakítani.
“összehasonlítottuk a szabad energia becsléseinket a földi ökoszisztémákkal, és megállapítottuk, hogy összességében mind az aerob, mind az anaerob metabolizmusokra vonatkozó értékeink megfelelnek vagy meghaladják a minimális követelményeket” – mondta Ray. “Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az oxidálószer-termelés és az oxidációs kémia hozzájárulhat az Enceladus lehetséges élettartamának és metabolikusan sokszínű mikrobiális közösségének támogatásához.”
“most, hogy azonosítottuk a mikrobák lehetséges élelmiszerforrásait, a következő kérdés, amelyet fel kell tennünk:” mi az a komplex szerves anyag, amely az óceánból jön ki?””mondta Dr. Hunter Waite SwRI programigazgató, az új papír társszerzője, hivatkozva a Postberg et al. a 2018. “Ez az új tanulmány egy újabb lépés annak megértésében, hogy egy kis hold hogyan képes fenntartani az életet olyan módon, amely teljesen meghaladja elvárásainkat!”
a tanulmány megállapításai nagy jelentőséggel bírnak a kutatás következő generációja számára is.
“egy jövőbeli űrhajó repülhet az Enceladus tollán, hogy tesztelje a papír előrejelzéseit az óceánban lévő oxidált vegyületek bőségéről” – mondta SwRI vezető kutató, Dr. Christopher Glein, egy másik társszerző. “Óvatosnak kell lennünk, de örömmel gondolkodom azon, hogy vannak-e olyan furcsa életformák, amelyek kihasználják ezeket az energiaforrásokat, amelyek alapvetőnek tűnnek az Enceladus működésében.”