Az Enceladus a Szaturnusz számos holdjának egyik legnagyobbika, bár átmérője így is csupán mintegy félezer kilométer. Felszínét egybefüggő jég borítja, ugyanakkor tudományos feltételezések szerint szilárd maggal rendelkezik, a forró mag és a jégpáncél között pedig egy hatalmas rejtett óceán található. Ez a hipotézis régóta foglalkoztatja a kutatókat, az Arizonai Egyetem és a párizsi PSL Egyetem kutatói pedig egy rendkívül izgalmas feltevéssel álltak elő legfrissebb tanulmányukban.
Mint az az Arizonai Egyetem közleményében olvasható, következtetéseik alapjául a Szaturnuszt és környezetét 2017-ig hosszú éveken keresztül vizsgáló Cassini űrszonda megfigyelései szolgáltak . Az Enceladus felett áthaladva a Cassini mintát vett a hold felszínéről feltörő vízcsóva összetételéről, és abban magas koncentrációban talált olyan vegyületeket, amelyek a Föld óceánjainak mélyén található hidrotermális kürtők jellemzőivel mutatnak hasonlóságot. Mind a hidrogén, mind a szén-dioxid mennyisége figyelemfelkeltő volt, de különösen váratlanul érte a kutatókat a metán mennyisége a mintában.
Mikrobák termelik a metánt?
A Földön olyan helyeken fordul elő hidrotermális aktivitás, ahol a hideg tengervíz az óceánfenéken átsöpörve behatol a kőzetek közé, megközelítve valamilyen hőforrást, például egy magmakamrát, majd egy hidrotermális kürtőn keresztül visszaáramlik az óceán víztömegébe. Bár kis mennyiségben, de a folyamat során metán termelődhet, amiért zömében mikroorganizmusok felelnek. Ezek az úgynevezett metanogének, amelyek energiaforrásként hasznosítják a hidrotermikusan termelődő hidrogént, életfolyamataik során pedig metánt állítanak elő szén-dioxidból.
"Ki akartuk deríteni, hogy vajon magyarázatul szolgálhatnak-e a földihez hasonló mikrobák a Cassini által kimutatott, meglepően magas metánkoncentrációra" - árulta el Régis Ferriére, az Arizonai Egyetem Ökológiai és Evolúciós Biológiai Intézetének kutatója, a Nature Astronomy című tudományos folyóiratban publikált tanulmány vezető szerzője. "Ahhoz azonban, hogy ilyen mikrobák jelenléte után kutassunk az Enceladus tengerfenekén, komoly kihívást jelentő mélymerülési misszióra lenne szükség, amire az elkövetkező néhány évtizedben aligha nyílik majd lehetőség" - tette hozzá. Ferriére és csapata éppen ezért más, egyszerűbb utat keresett a kérdés megválaszolására.
Nem kizárható az élet jelenléte az Enceladuson
A kutatócsapat új matematikai modelleket alkotott, ötvözve a geokémiát és a mikrobiális ökológiát. Arra szerettek volna választ kapni, hogy milyen folyamatok magyarázhatják legnagyobb valószínűséggel a Cassini megfigyeléseit. A vizsgálat keretében megbecsülték, hogy milyen mértékű hidrotermális hidrogéntermelés felelne meg leginkább a Cassini adatainak, és hogy ez elegendő lenne-e egy, a földihez hasonló metanogénpopuláció fenntartásához. A modellt lefuttatva azt is igyekeztek meghatározni, hogy a feltételezett mikrobák hogyan hatnának a környezetre, így például a vízcsóvákban kilövellő hidrogén és metán koncentrációjára.
"Összességében nemcsak meg tudtuk becsülni, hogy a Cassini megfigyelései összhangban vannak-e egy olyan környezettel, amely lakható az élet számára, de mérhető előrejelzéseket is tudtunk alkotni a várható megfigyelésekről, amennyiben valóban metanogenezis zajlik az Enceladus tengerfenekén" - fogalmazott Ferriére. Az így kapott eredmények arra utalnak, hogy a hidrotermális kémián alapuló, az abiotikus - nem biológiai alapú - metántermelésre vonatkozó legvalószínűbb becslések nem tűnnek elegendőnek ahhoz, hogy magyarázatul szolgáljanak az űrszonda által mért magas metánkoncentrációra a vízcsóvából vett mintában. Ha viszont biológiai metanogenezissel bővítik a képletet, úgy már elég metán termelődhet, hogy az passzoljon a Cassini adataihoz.
"Nyilvánvalóan nem azt mondjuk, hogy létezik az élet az Enceladus óceánjában. Sokkal inkább azt szerettük volna megérteni, hogy mekkora a valószínűsége annak, hogy az Enceladus hidrotermális kürtői élhetőek a földihez hasonló mikroorganizmusok számára. Annak alapján, amiről a Cassini adatai árulkodnak, és amit a modellünk mutat, igen valószínű ez a lehetőség" - hangsúlyozta Ferriére. "Más szóval nem tekinthetünk az élet létezésének hipotézisére nagyon valószínűtlen forgatókönyvként. Ahhoz, hogy ezt a feltevést elutasíthassuk, több adatot kell gyűjtenünk jövőbeli missziók során" - mutatott rá.
