Nové objevy podporují možnost existence života na Enceladu

Na základě dat ze sondy NASA s názvem Cassini vědci ze Southwest Research Institute (SwRI) modelovali chemické procesy v podpovrchovém oceánu Saturnova měsíce Enceladus. Ze studie vyplývá možnost, že rozmanitá metabolická nabídka může podporovat potenciální různorodost mikrobiálního společenství v oceánu kapalné vody pod ledovou kůrou tohoto satelitu.

Připojená ilustrace v úvodu článku představuje průřez měsícem Enceladus a ukazuje souhrn procesů, které vědci z SwRI modelovali na tomto Saturnově měsíci. Oxidanty se vytvářejí v povrchovém ledu, když jsou molekuly vody rozbíjeny zářením a mohou se spojovat s redukčním činidlem produkovaným hydrotermální aktivitou a dalšími reakcemi mezi vodou a horninou vytvářející energetický zdroj pro potenciální život v oceánu.

Dříve než sonda Cassini zanikla v atmosféře Saturnu v září 2017, studovala vzorky z výtrysků ledových zrníček a vodní páry unikající z prasklin v povrchovém ledu měsíce Enceladus. Vědci také objevili molekulární vodík jako potenciální zdroj potravy pro mikroorganismy. Nový článek byl publikován v časopise Icarus zkoumající další potenciální zdroje energie.

„Detekce molekul vodíku (H₂) ve výtryscích naznačuje, že zde existuje volná energie dostupná v oceánu na Enceladu,“ říká hlavní autorka článku Christine Ray, která pracuje na částečný úvazek na SwRI a usiluje o doktorát z fyziky na University of Texas at San Antonio. „Na Zemi aerobní, či kyslík dýchající tvorové, spotřebovávají energii v organické hmotě jako je glukóza a kyslík k vytvoření oxidu uhličitého a vody. Anaerobní mikroorganismy mohou metabolizovat vodík k vytvoření metanu.“

Tyto procesy jsou rozhodující pro mnoho základních funkcí života včetně fotosyntézy a dýchání. Například vodík je zdrojem chemické energie podporující anaerobní mikroby, kteří žijí v pozemských oceánech v blízkosti hydrotermálních průduchů. Na dně pozemských oceánů vypouštějí hydrotermální průduchy horkou vodu bohatou na energii a minerály, která poskytuje unikátní ekosystémy hemžící se neobvyklými ale velmi prospívajícími tvory. Předešlé výzkumy nalezly přibývající důkazy hydrotermálních sopouchů a chemické nerovnováhy na Enceladu, která naznačuje obyvatelné podmínky v jeho podpovrchovém oceánu.

„Přemýšleli jsme o tom, jestli i jiné typy metabolických pochodů mohou rovněž poskytovat zdroje energie uvnitř oceánu na Enceladu,“ říká Christine Ray. „Protože to by vyžadovalo odlišné soubory oxidantů, jaké jsme doposud nedetekovali ve výtryscích na Enceladu; provedli jsme chemické modelování za účelem určení, zda podmínky v oceánu a kamenném jádru mohou podporovat tyto chemické procesy.“

Autoři se například podívali na to, jak ionizující záření z vesmíru může vytvářet oxidanty O₂ a H₂O₂ a jak abiotická chemie v oceánu a kamenném jádru může přispívat k chemické nerovnováze, která může podporovat metabolické procesy. Tým vědců zvažoval, zdali tyto oxidanty by mohly být akumulovány v průběhu času, když redukční činidla nejsou přítomna ve značném množství. Zvažovali rovněž, jak vodní redukční činidla nebo minerály mořského dna mohou přeměnit tyto oxidanty na sulfáty a oxidy železa.

„Porovnávali jsme naše odhady volné energie v porovnání s ekosystémy na Zemi a určili jsme, že v souhrnu naše hodnoty pro aerobní a anaerobní metabolismus vyrovnávají nebo převyšují minimální požadavky,“ říká Christine Ray. „Tyto závěry naznačují, že produkce oxidantů a oxidační chemie by mohla přispívat k podporování možného života a metabolicky různorodého mikrobiálního společenství na Enceladu.“

„Nyní, když jsme identifikovali potenciální potravinové zdroje pro mikroorganismy, další otázka zní, jaká je podstata složitých organismů, které se nacházejí v oceánu?“ říká Hunter Waite, spoluautor nového článku publikovaného online v časopisu Nature. „Tento nový článek je dalším krokem k pochopení, jak i malý měsíc může udržovat život způsobem, který zcela převyšuje naše očekávání.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/discovery-provides-more-evidence-that-saturns-moon-enceladus-could-support-life-in-its-subsurface-ocean/

autor: František Martinek