dette tallet illustrerer et tverrsnitt Av Enceladus, viser et sammendrag av prosessene SwRI forskere modellert I Saturn månen. Oksidanter produsert i overflateis når vannmolekyler brytes fra hverandre av stråling, kan kombinere med reduktanter produsert av hydrotermisk aktivitet og andre vann-steinreaksjoner, noe som skaper en energikilde for potensielt liv i havet. Kreditt: SwRI
Modeller Peker På En Potensielt Variert Metabolsk Meny På Enceladus
ved hjelp av data fra NASAS Cassini-romfartøy modellerte forskere ved Southwest Research Institute (SwRI) kjemiske prosesser i Undergrunnen av Saturns måne Enceladus. Studiene indikerer muligheten for at en variert metabolsk meny kan støtte et potensielt variert mikrobielt samfunn i det flytende vannhavet under månens isete fasade.Før deorbit i September 2017 samplet Cassini plume av iskorn og vanndamp som brøt ut fra sprekker på Den isete overflaten Av Enceladus, og oppdaget molekylært hydrogen, en potensiell matkilde for mikrober. En ny artikkel publisert I planetary science journal Icarus utforsker andre potensielle energikilder.»deteksjon av molekylært hydrogen (H2) i plume indikerte at det er fri energi tilgjengelig i havet Av Enceladus,» sa hovedforfatter Christine Ray, som jobber deltid På SwRI mens hun forfølger En Ph. D. i fysikk fra University Of Texas I San Antonio. «På jorden, aerob eller oksygenpustende, forbruker skapninger energi i organisk materiale som glukose og oksygen for å skape karbondioksid og vann. Anaerobe mikrober kan metabolisere hydrogen for å skape metan. Alt liv kan destilleres til lignende kjemiske reaksjoner forbundet med ulikevekt mellom oksidant og reduktantforbindelser.»
denne ulikevekten skaper en potensiell energigradient, hvor redokskjemi overfører elektroner mellom kjemiske arter, oftest med en art som gjennomgår oksidasjon mens en annen art gjennomgår reduksjon. Disse prosessene er avgjørende for mange grunnleggende funksjoner i livet, inkludert fotosyntese og respirasjon. For eksempel er hydrogen en kilde til kjemisk energi som støtter anaerobe mikrober som lever I Jordens hav nær hydrotermiske ventiler. Ved Jordens havbunn avgir hydrotermiske ventiler varme, energirike, mineralbelastede væsker som tillater unike økosystemer som strekker seg med uvanlige skapninger å trives. Tidligere forskning fant økende bevis på hydrotermiske ventiler og kjemisk ubalanse på Enceladus, som tyder på beboelige forhold i undergrunnen.»Vi lurte på om andre typer metabolske veier også kunne gi energikilder i enceladus ‘hav,» Sa Ray. «Fordi det ville kreve et annet sett med oksidanter som vi ennå ikke har oppdaget i enceladus plume, utførte vi kjemisk modellering for å avgjøre om forholdene i havet og den steinete kjernen kunne støtte disse kjemiske prosessene.»for eksempel så forfatterne på hvordan ioniserende stråling fra rommet kunne skape oksidanter O2 OG H2O2, og hvordan abiotisk geokjemi i havet og steinete kjerne kunne bidra til kjemisk disequilibria som kan støtte metabolske prosesser. Teamet vurderte om disse oksidanter kunne akkumulere over tid hvis reduktanter ikke er tilstede i merkbare mengder. De vurderte også hvordan vandige reduktanter eller havbunnsmineraler kunne konvertere disse oksidanter til sulfater og jernoksider.»vi sammenlignet våre gratis energiestimater med økosystemer på Jorden og fastslått at våre verdier for både aerob og anaerob metabolisme generelt oppfyller eller overgår minimumskravene,» Sa Ray. «Disse resultatene indikerer at oksidantproduksjon og oksidasjonskjemi kan bidra til å støtte mulig liv og et metabolsk mangfoldig mikrobielt samfunn på Enceladus.»Nå som vi har identifisert potensielle matkilder for mikrober, er det neste spørsmålet å stille» hva er naturen til de komplekse organiske stoffene som kommer ut av havet?»Sa SwRI Programdirektør Dr. Hunter Waite, medforfatter av det nye papiret, refererer til et Online Naturpapir forfattet Av Postberg et al. i 2018. «Dette nye papiret er et annet skritt i å forstå hvordan en liten måne kan opprettholde livet på måter som helt overgår våre forventninger!»
papirets funn har også stor betydning for neste generasjon leting.»et fremtidig romfartøy kan fly gjennom enceladus plume for å teste dette papirets spådommer om overflodene av oksiderte forbindelser i havet,» sa SwRI Seniorforsker Dr. Christopher Glein, en annen medforfatter. «Vi må være forsiktige, men jeg synes det er spennende å tenke på om det kan være merkelige livsformer som utnytter disse energikildene som synes å være grunnleggende for Enceladus arbeid.”