Saturnus måne Enceladus är en av de bästa utomjordiska platserna i solsystemet för att liv ska frodas. Det hyser ett globalt salthav som tack vare intern uppvärmning teoretiskt håller en temperatur som är gynnsam för ett främmande marint ekosystem.
Att upptäcka detta liv är dock inte en så enkel sak. Satelliten är täckt av ett isskal, vars tjocklek uppskattas till 5 km på dess tunnaste punkt, och havets djup under den når 10 km. Det skulle utgöra ett stort problem här på jorden, än mindre en satellit halvvägs över solsystemet.
Men vi kanske inte behöver gå allt för att borra igenom Enceladus skal. En ny studie tyder på att vi kanske kan upptäcka liv på en isig måne i plymer av saltvatten som bryter ut från dess yta – även om det inte finns mycket liv där.
"Självklart kommer det inte att vara lätt att skicka en robot som kryper längs issprickor och dyker djupt till havsbotten", säger evolutionsbiologen Regis Ferrier vid University of Arizona. "Genom att modellera data som en mer tränad och sofistikerad orbiter skulle samla in från enbart plymer, visade vårt team att detta tillvägagångssätt skulle vara tillräckligt för att säkert avgöra om liv existerar i Enceladus hav utan att behöva sondera djupt inne i månen." Det är en spännande framtid."
Enceladus är väldigt annorlunda från jorden, det är osannolikt att det är fullt av kor och fjärilar. Men djupt under jordens hav, långt från solens livgivande ljus, uppstod en annan typ av ekosystem. Livet är samlat runt öppningar i havsbotten som sprider värme och kemikalier och bygger inte på fotosyntes utan på att utnyttja energin från kemiska reaktioner.
Det vi vet om Enceladus tyder på att liknande ekosystem kan lurar på dess havsbotten. Den avslutar ett snurr runt Saturnus var 32,9:e timme, efter en elliptisk bana som kröker månens inre och genererar tillräckligt med värme för att hålla vattnet närmast kärnvätskan.
Det är inte bara en teori: På sydpolen, där inlandsisen är tunnast, har gigantiska vattenplymer hundratals kilometer höga setts bryta ut under isen och spy ut vatten som forskarna tror bidrar till bildandet av is i Saturnus ringar.
När Cassini-sonden flög genom dessa plymer för mer än ett decennium sedan upptäckte den flera intressanta molekyler, inklusive höga koncentrationer av en uppsättning associerad med jordens hydrotermiska ventiler: metan och mindre mängder väte och koldioxid. De kan vara relaterade till metanproducerande arkéer här på jorden.
"På vår planet vimlar hydrotermiska ventiler av liv, stort som smått, trots mörkret och det vansinniga trycket", sa Ferrier. "De enklaste levande varelserna är mikrober som kallas metanogener som livnär sig även i frånvaro av solljus." Metanogener metaboliserar väte och koldioxid och frigör metan som en biprodukt. Ferrier och hans kollegor modellerade den metanogenbiomassa som vi kan förvänta oss att hitta på Enceladus om den fanns runt hydrotermiska ventiler liknande dem på jorden. De modellerade sedan sannolikheten för att celler och andra biologiska molekyler skulle kastas ut genom ventilerna, och hur mycket av det materialet vi sannolikt skulle hitta.
"Vi blev förvånade över att finna att det hypotetiska antalet celler är lika med biomassan för en enda val i det globala havet Enceladus", säger evolutionsbiologen Antonin Afholder, som nu är vid University of Arizona men var vid University of Sciences and Letters i Frankrike vid tidpunkten för studien. . - Enceladus biosfär kan vara mycket sällsynt. Och ändå visar våra modeller att den kommer att vara tillräckligt produktiv för att mata plymer med tillräckligt med organiska molekyler eller celler för att kunna plockas upp av instrument ombord på en framtida rymdfarkost."
Beväpnad med det förväntade antalet av dessa föreningar kan en kretsande rymdfarkost upptäcka dem - om den kan göra flera passager genom plymen för att samla tillräckligt med material. Även då kanske det inte finns tillräckligt med biologiskt material, och chansen att en cell överlever resan genom isen och kastas ut i rymden är förmodligen ganska liten. I avsaknad av sådana bevis antar teamet att aminosyror som glycin kan fungera som en alternativ, indirekt signal när deras överflöd överstiger en viss tröskel.
"Med tanke på att allt liv som finns på Enceladus beräknas vara extremt sällsynt, finns det fortfarande en stor möjlighet att vi aldrig kommer att hitta tillräckligt med organiska molekyler i plymerna för att definitivt dra slutsatsen att det finns där , - säger Ferrier. – Så istället för att fokusera på frågan om hur mycket som räcker för att bevisa att liv finns, frågade vi, "Vad är den maximala mängden organiskt material som kan finnas i frånvaro av liv?"
Dessa siffror, enligt forskarna, kan hjälpa till i utformningen av framtida uppdrag under de kommande åren. För tillfället kommer vi bara att vara här på jorden och undra hur ett ekosystem kan se ut djupt under havet på en måne som kretsar kring Saturnus.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Läs också:
skrämmer och intriger