Prawdopodobnie aż sześć księżyców w Układzie Słonecznym posiada oceany wody, ukryte pod lodowymi skorupami. To trzy księżyce Jowisza: Europa, Ganimedes i Kallisto, dwa księżyce Saturna – Tytan i Enceladus oraz jeden księżyc Neptuna – Tryton. Naukowcy prowadzą ekscytujące badania nad tymi pozaziemskimi oceanami. Najnowsze z nich ma ambitny cel: znaleźć życie pozaziemskie.
Życie pozaziemskie w drobince lodu
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie „Science Advances” dowodzi, że instrumenty badawcze mogą wykryć materiał organiczny nawet w maleńkim ziarenku lodu. Naukowcy przeprowadzili laboratoryjną symulację działania tzw. analizatora pyłu powierzchniowego.
To jedno z urządzeń, które mają zostać wysłane na przyszłe misje kosmiczne na pokładzie Europa Clipper. Czyli sondy kosmicznej, która zostanie wystrzelona w październiku 2024 roku przez NASA. Poleci w kierunku Europy – jednego z księżyców Jowisza.
Pozaziemskie oceany na księżycach Jowisza i Saturna
Europa to czwarty co do wielkości księżyc Jowisza. Pod jego lodową skorupą znajduje się prawdopodobnie ocean ciekłej wody. Siły pływowe Jowisza ogrzewają wnętrze Europy, więc być może w jej oceanie istnieją też kominy hydrotermalne. Według najnowszych hipotez życie na Ziemi mogło pojawić się właśnie w takim środowisku.
Także jeden z księżyców Saturna – Enceladus – jest kandydatem na gospodarza życia pozaziemskiego. To księżyc lodowy, posiadający gejzery, z których wyrzuca wodę w postaci pary i lodu. Ich odkrycie było możliwe dzięki sondzie Cassini, która zakończyła misję w 2017 roku.
Nowe instrumenty badawcze mogą wykryć pozaziemskie organizmy
Sonda Europa Clipper zostanie wyposażona w nową generację instrumentów badawczych. Będzie mogła dużo dokładniej niż Cassini zbadać lodową powierzchnię Europy.
Naukowcy sprawdzili, jak nowe urządzenia radzą sobie w warunkach laboratoryjnych. Przeprowadzili symulację badania kosmicznych kryształków lodu, zawierających bakterie. Kropelki wody z bakteriami umieszczone w próżni rozpędzali za pomocą lasera do dużych prędkości. Tak wzbudzone i schłodzone kropelki trafiały do analizatora pyłu powierzchniowego. Urządzenie z sukcesem wykrywało materiał biologiczny.
Życie pozaziemskie może być podobne do bakterii z Alaski
Do badania użyto bakterii z gatunku Sphingopyxis alaskensis. Organizm ten powszechnie występuje w wodach u wybrzeży Alaski. W wielu badaniach wykorzystuje się bakterię Escherichia coli jako organizm modelowy. Jednak Sphingopyxis był lepszym kandydatem.
Ta bakteria jest znacznie mniejsza, żyje w zimnym środowisku i może przetrwać przy niewielkiej ilości składników odżywczych. Jest na tyle mała, że teoretycznie może zmieścić się w mikroskopijnych ziarenkach lodu wyrzucanych w kosmos z Enceladusa czy Europy. Jeśli jakieś organizmy żyją na lodowych księżycach Saturna i Jowisza, będą zapewne podobne do Sphingopyxis.
Sonda NASA może wykryć ślady życia
– Po raz pierwszy pokazaliśmy, że nawet niewielki ułamek materiału komórkowego można zidentyfikować na pokładzie statku kosmicznego – mówi Fabian Klenner z Uniwersytetu w Waszyngtonie, główny autor badania. – Wyniki dają nam większą pewność, że będziemy w stanie wykryć formy życia podobne do tych na Ziemi, które mogą być obecne na księżycach oceanicznych – dodaje.
Inni autorzy międzynarodowego zespołu pochodzą z The Open University w Wielkiej Brytanii, Jet Proplulsion Laboratory w NASA, Uniwersytetu Kolorado w Boulder i Uniwersytetu w Lipsku. Nowe badanie pokazuje też, że analiza pojedynczych ziaren lodu jest skuteczniejsza niż uśrednianie większej próbki.
Poszukiwanie życia w DNA i drobinkach tłuszczów
Autorzy wysuwają też hipotezę, że gdyby pozaziemskie komórki bakteryjne były otoczone błoną lipidową (tak jak te na Ziemi), wówczas utworzyłyby również warstwę na powierzchni oceanu. Analizator powierzchniowy pyłu na pokładzie Europa Clipper będzie po raz pierwszy w stanie wykrywać kwasy tłuszczowe i lipidy.
– Poszukiwanie lipidów i kwasów tłuszczowych jest bardziej ekscytujące niż szukanie DNA. A to dlatego, że kwasy tłuszczowe wydają się bardziej stabilne – mówi Klenner. – Znalezienie życia lub jego śladów na lodowych księżycach może być łatwiejsze, niż nam się wydawało – dodaje jeden z autorów badania, Frank Postberg z Wolnego Uniwersytetu Berlińskiego.
Żródło: EurekAlert.
