Složení podpovrchového oceánu na Enceladu naznačuje obyvatelné prostředí

Vědecký tým pracovníků Southwest Research Institute (SwRI) vyvinul nový geochemický model, který odhaluje, že oxid uhličitý (CO₂) z vnitřních oblastí Enceladu – Saturnova měsíce uchovávajícího pod povrchem globální oceán – může být regulovaný chemickými reakcemi na jeho mořském dně. Studium výtrysků plynu a zmrzlé vodní tříště, k čemuž dochází prostřednictvím prasklin v ledové kůře tohoto měsíce, předpokládá mnohem složitější nitro, než jsme si donedávna mysleli.

„Porozuměním složení výtrysků se můžeme dozvědět více o tom, jak oceán vypadá a jestli poskytuje prostředí, kde může přežívat život, jaký známe na Zemi,“ říká Christopher Glein z SwRI, hlavní autor článku v časopise Geophysical Research Letters popisujícího výzkum. „Přišli jsme s novou technikou analýzy složení výtrysků za účelem určení koncentrací rozpuštěného CO₂ v podpovrchovém oceánu. To umožňuje modelovat procesy hluboko pod povrchem.“

Analýza dat z kosmické sondy Cassini (NASA) pomocí hmotového spektrometru ukazuje, že množství CO₂ lze nejlépe vysvětlit na základě geochemických reakcí mezi kamenným jádrem měsíce a přiléhající kapalnou vodou, která je součástí jeho podpovrchového oceánu. Spojení těchto informací s dřívějšími objevy oxidu křemičitého a molekulárního vodíku (H₂) ukazuje na mnohem složitější a geochemicky rozmanitější jádro.

„Podle našich objevů Enceladus, jak se zdá, ovlivňuje pozoruhodný obsah uloženého uhlíku,“ říká Christopher Glein. „Na Zemi klimatologové zkoumají, jestli podobné procesy mohou být využity ke zmírnění průmyslových emisí CO₂. Na základě využití dvou odlišných souborů dat byla odvozena koncentrace CO₂ v rozmezí, která je nezvykle podobná tomu, co by bylo očekáváno z rozpuštění a utváření určitých směsí křemene a uhlíku v minerálech na mořském dně.“

Dalším fenoménem, který je jednou z příčin této složitosti, je pravděpodobná přítomnost hydrotermálních průduchů v nitru měsíce Enceladus. Na dně pozemských oceánů hydrotermální sopouchy vypouštějí horkou, na energii velmi bohatou a množstvím minerálů obohacenou tekutinu, která poskytuje unikátní ekosystémy hemžící se nebývalým množstvím živých a prospívajících organismů.

„Dynamické rozhraní mezi povrchem jádra a mořskou vodou může potenciálně vytvořit zdroje energie, které mohou podporovat život,“ říká Hunter Waite z SwRI, hlavní vědecký pracovník přístroje Ion Neutral Mass Spectrometer (INMS) na kosmické sondě Cassini. „Dokud jsme neobjevili důkazy přítomnosti mikrobiálního života v podpovrchovém oceánu na Enceladu, narůstají svědectví pro chemickou nerovnováhu nabízející náznaky, že pod ledovou kůrou měsíce mohou existovat obyvatelné podmínky.“

Vědecká komunita pokračuje ve sklizni poznatků z těsného přiblížení sondy Cassini k měsíci Enceladus 28. 10. 2015, dříve než ukončila svoji misi. Přístroj INMS detekoval vodík, když sonda prolétla skrz výtrysk a další vědecké přístroje již dříve detekovaly nepatrné částice oxidu křemičitého. Tyto dvě chemikálie jsou považovány za indikátory hydrotermálních procesů.

„Pozoruhodné zdroje pozorovaného CO₂, oxidu křemičitého a vodíku (H₂) znamenají mineralogicky a teplotně různorodé prostředí v heterogenním kamenném jádru,“ říká Christopher Glein. „Domníváme se, že jádro je složeno z oxidem uhličitým nasycených horních vrstev a nitra obsahujícího serpentin.“ Uhličitany se obvykle vyskytují na Zemi jako sedimentární horniny v podobě vápence, zatímco hadcové minerály vznikají z vyvřelých hornin na mořském dně, které jsou bohaté na hořčík a železo.

„Důsledek pro eventuální život umožněný různorodou strukturou jádra je netušený,“ říká Christopher Glein. „Tento model může vysvětlit, jak planetární diferenciace a adaptační procesy vytvářejí gradienty chemické energie potřebné pro podpovrchový život.“

Podpovrchový oceán na Enceladu by mohl být zajímavý, pokud se týká prostředí vhodného pro život. Zatím ale není jasné, zda je obyvatelný či nikoliv.

Zdroj: https://scitechdaily.com/inner-complexity-of-saturns-moon-enceladus-revealed-hints-at-habitable-conditions/ a http://astrobiology.com/2020/01/new-models-reveal-the-inner-complexity-of-enceladus.html

autor: František Martinek