Cassini orbiter a dezvăluit multe lucruri fascinante despre sistemul Saturn înainte ca misiunea sa să se încheie în septembrie 2017. Pe lângă faptul că a dezvăluit multe despre inelele lui Saturn și suprafața și atmosfera lui Titan (cea mai mare lună a lui Saturn), a fost responsabil și pentru descoperirea penelor de apă care vin. din regiunea polară sudică a lui Enceladus. Descoperirea acestor prune a declanșat o dezbatere pe scară largă despre posibila existență a vieții în interiorul lunii.
Acest lucru s-a bazat în parte pe dovezi că prunele s-au extins până la limita miezului / mantei lunii și a conținut elemente esențiale pentru viață. Datorită unui nou studiu condus de cercetători de la Universitatea din Heidelberg, Germania, s-a confirmat acum că prunele conțin molecule organice complexe. Este prima dată când au fost detectate substanțe organice complexe pe un alt corp decât Pământul și stimulează cazul pentru luna care susține viața.
Studiul, intitulat „Compuși organici macromoleculari din adâncimile lui Enceladus”, a apărut recent în jurnal Natură. Studiul a fost condus de Frank Postberg și Nozair Khawaja, de la Institutul de Științe ale Pământului de la Universitatea din Heidelberg, și a inclus membri ai Institutului de modificare a suprafeței Leibniz (OIM), Institutul de cercetare Southwest (SwRI), Laboratorul de propulsie Jet de la NASA și multiple universități.
Existența unui ocean de apă lichidă în interiorul lui Enceladus a fost subiectul dezbaterii științifice începând cu 2005, când Cassini a observat pentru prima dată penele care conțin vapori de apă care se aruncau de pe suprafața polară sudică a Lunii prin fisuri de pe suprafață (poreclite „Tiger Stripes”). Conform măsurătorilor făcute de către Cassini-Huygens sondă, aceste emisii sunt compuse în mare parte din vapori de apă și conțin azot molecular, dioxid de carbon, metan și alte hidrocarburi.
Analiza combinată a imaginii, a spectrometriei de masă și a datelor magnetosferice au indicat, de asemenea, că prunele polare de sud observate provin din camere sub-suprafață presurizate. Acest lucru a fost confirmat de către Cassini misiune în 2014, când sonda a efectuat măsurători de gravitație care au indicat existența unui ocean de sub-suprafață polar de sud cu apă lichidă cu o grosime de aproximativ 10 km.
Cu puțin timp înainte ca sonda să se arunce în atmosfera lui Saturn, sonda a obținut și date care indicau că oceanul interior a existat de ceva timp. Datorită lecturilor anterioare care indicau prezența activității hidrotermale în interior și simulărilor care modelau interiorul, oamenii de știință au ajuns la concluzia că, dacă miezul ar fi suficient de poros, această activitate ar fi putut oferi suficientă căldură pentru a menține un ocean interior timp de miliarde de ani.
Cu toate acestea, toate studiile anterioare ale Cassini datele au fost capabile să identifice doar compuși organici simpli în materialul de plumă, cu mase moleculare mai ales sub 50 de unități de masă atomică. De dragul studiului lor, echipa a observat dovezi ale unui material organic macromolecular complex din boabele glaciare ale penelor care aveau mase peste 200 de unități de masă atomică.
Aceasta constituie prima detectare a organicelor complexe pe un corp extraterestru. După cum a explicat dr. Khawaja într-un comunicat de presă recent al ESA:
Am găsit fragmente moleculare mari care arată structuri tipice pentru molecule organice foarte complexe. Aceste molecule uriașe conțin o rețea complexă adesea construită din sute de atomi de carbon, hidrogen, oxigen și azot probabil care formează substructuri în formă de inel și în lanț. ”
Moleculele detectate au fost rezultatul granulelor de gheață evacuate care au lovit instrumentul de analiză a prafului la bordul lui Cassini cu viteze de aproximativ 30.000 km / oră. Cu toate acestea, echipa consideră că acestea au fost simple fragmente de molecule mai mari conținute sub suprafața glaciară a lui Enceladus. După cum afirmă în studiul lor, datele sugerează că pe vârful oceanului există un film subțire bogat în organice.
Aceste molecule mari ar fi rezultatul unor procese chimice complexe, care ar putea fi cele legate de viață. În mod alternativ, acestea pot fi derivate din material primordial similar cu ceea ce a fost găsit la unii meteoriți sau (după cum suspectează echipa), care este generat de activitatea hidrotermică. Postberg a explicat:
„După părerea mea, fragmentele pe care le-am găsit sunt de origine hidrotermică, fiind prelucrate în nucleul activ hidrotermic al Enceladus: la presiunile ridicate și temperaturile calde pe care le așteptăm, este posibil să apară molecule organice complexe.”
După cum s-a menționat, simulările recente au arătat că luna ar putea genera o cantitate suficientă de căldură prin activități hidrotermale pentru ca oceanul său interior să existe de miliarde de ani. Acest studiu urmărește acest scenariu arătând modul în care materialul organic ar putea fi injectat în ocean de către orificiile de hidrotermie. Acest lucru este similar cu ceea ce se întâmplă pe Pământ, un proces despre care oamenii de știință cred că ar fi putut juca un rol vital în originile vieții de pe planeta noastră.
Pe Pământ, substanțele organice sunt capabile să se acumuleze pe pereții unor bule de aer în creștere create de orificii de hidrotermie, care apoi se ridică la suprafață și sunt dispersate prin spray-ul marin și bulele izbucnite. Oamenii de știință cred că un proces similar se întâmplă pe Enceladus, unde bule de gaz care se ridică prin ocean ar putea aduce materialul organic în sus de la granița mânecii până la suprafața glaciară.
Când aceste bule izbucnesc la suprafață, ajută la diseminarea unor substanțe organice care apoi fac parte din sprayul sărat care vine prin fisurile tigrului. Acest spray apoi se îngheață în particule gheață, deoarece ajunge în spațiu, trimițând material organic și gheață în întregul sistem Saturn, unde acum a fost detectat. Dacă acest studiu este corect, atunci un alt ingredient fundamental pentru viață este prezent în interiorul lui Enceladus, ceea ce face ca viața acolo să fie mult mai puternică.
Aceasta este doar cea mai recentă dintr-un lung șir de descoperiri făcute de Cassini, multe dintre acestea indicând existența potențială a vieții în sau în unele dintre lunile lui Saturn. Pe lângă confirmarea primelor molecule organice dintr-o „lume oceanică” a sistemului nostru solar, Cassini a găsit, de asemenea, dovezi convingătoare ale unui mediu bogat probiotic și chimie organică pe Titan.
În viitor, se preconizează că mai multe misiuni se vor întoarce în aceste luni pentru a aduna mai multe dovezi ale vieții potențiale, ridicând locul în care venerabilul Cassini rămas. Atât cât Cassini, și mulțumesc pentru că arzi o potecă!
