Dzīvība uz Encelada?
Publicēts: 10.07.2021
Milzīgi ūdens un ledus geizeri izverd no Saturna pavadoņa Encelada dienvidpolā esošajām plaisām, kas tiek dēvētas par tīģera strīpām. Šis fenomens fascinē gan zinātniekus, gan plašāku sabiedrību, iedvesmojot gan pētījumus, gan dažādas spekulācijas par milzīgo okeānu, kas plešas starp pavadoņa cieto kodolu un ledus garozu. NASA zonde Cassini savas darbības laikā ne vienu reizi vien lidoja garām Enceladam un pat cauri šīm izplūdes strūklām. Iegūtie dati liecināja, ka no Encelada plūstošais ķīmisko vielu maisījums atgādina Zemes okeānos atrodamo hidrotermālo atveru izversto materiālu. Tur atrodams metāns, ūdeņraža gāze un oglekļa dioksīds. Īpaši pārsteidzoša bija metāna koncentrācija.
Vai tie varētu būt ūdeņradi "ēdošie" mikroorganismi, kas ražo metānu? Lai noskaidrotu, vai Encelada okeāna dzīlēs mājo šādi organismi, būtu jāveido ļoti sarežģīta misija, kuras ietvaros vajadzētu ienirt pavadoņa okeāna dzīlēs. Šāda misija nav iedomājama tuvākajās desmitgadēs.
Pētījumā iesaistītie zinātnieki izvēlējās vienkāršāku pieeju - viņi izveidoja dažādus matemātiskus modeļus, lai atrastu to, kas vislabāk izskaidrotu metāna koncentrāciju, kādu reģistrēja Cassini zonde. Iegūtie rezultāti atklāja, ka šāds metāna daudzums izplūdes strūklās varētu būt izskaidrojams ar mikrobioloģiskajiem vai arī ar līdz šim nezināmiem ģeoķīmiskiem procesiem.
Uz Zemes hidrotermālie procesi ir saistīti ar aukstā okeāna ūdens ieplūšanu okeāna pamatnē, kur tas cirkulē caur klints porām un reizēm plūst garām kādam karstuma avotam, piemēram, magmas kambarim, pēc tam izplūstot atpakaļ okeānā caur hidrotermālajām atverēm. Šī procesa rezultātā tiek saražots neliels daudzums metāna. Lielāko daļu šī ķīmiskā savienojuma, kas atrodams hodrotermālo atveru tuvumā, saražo dažādi metanogēnie mikroorganismi.
Pētnieku komanda analizēja Encelada geizeru ķīmisko sastāvu, ņemot vērā iespējamos bioloģiskos un ģeoķīmiskos procesus, kādi varētu notikt pavadoņa okeāna dzīlēs. Vispirms vajadzēja noskaidrot, kāda hidrotermālā procesa rezultātā uz Encelada varētu tikt saražota ūdeņraža gāze un vai saražotais apjoms būtu pietiekams, lai uzturētu metanogēno mikroorganismu populāciju. Tad tika modelēta vide, kādā šiem organismiem jādzīvo - vai tā būtu pietiekami laba, lai organismi tur varētu dzīvot un vairoties. Galu galā modeļa dati atklāja arī mikroorganismu iespējamo ietekmi uz izplūdes strūklas ķīmisko sastāvu.
Iegūtie rezultāti rosina domāt, ka pat visefektīvākais zināmais ģeoķīmiskais process nespēj saražot nepieciešamo metāna daudzumu, kādu Cassini konstatēja Encelada geizeros. Pievienojot hidrotermālajam procesam dzīvos organismus, kas ražo metānu, patērējot ūdeņradi un ogļskābo gāzi, šādu koncentrāciju bija iespējams sasniegt.
Protams, tas ne mazākā mērā nenozīmē ka Encelada dzīlēs eksistē dzīvība. Rezultāti ļauj spekulēt, ka Saturna pavadoņa okeāna vide varētu būt piemērota mums zināmām dzīvības formām un procesiem, kādi sastopami uz Zemes. Bioloģiskās metanoģenēzes scenārija gadījumā iegūtie rezultāti atbilst tiem, kurus atklājis Cassini aparāts. Tas nozīmē, ka dzīvības formu klātbūtne uz Encelada nav pilnībā izslēdzama.
Pētījumā iesaistītie zinātnieki cer, ka viņu analīze noderēs kā vadlīnijas Cassini novērojumu analīzei un iespējamo abiotisko procesu modelēšanai, kas varētu izskaidrot reģistrēto metāna koncentrāciju. Piemēram, viena no iespējām varētu būt, ka Encelada okeāna dzīlēs notiek kāds ķīmisks process, kura rezultātā sadalās pavadoņa kodolā esošās organiskās vielas, veidojot ūdeņraža gāzi, metānu un ogļskābo gāzi, kas caur hidrotermālajām atverēm nonāk okeāna ūdenī un pēc tam caur plaisām izplūst kosmosā. Šī hipotēze būtu visai ticama, ja izrādītos, ka Encelads ir veidojies no komētām, kurās ir bijusi augsta organisko savienojumu koncentrācija.
Lai arī Cassini savāktie dati ir pietiekami sākotnējai analīzei, daudz precīzāku ainu palīdzētu uzburt misija, kas būtu labāk aprīkota detalizētiem geizeru izplūdes materiāla pētījumiem. Tuvākajā nākotnē gan šādas misijas nav plānotas.
The University of Arizona
Komentāri
