Cassini orbiter je otkrio mnoge fascinantne stvari o Saturnovom sustavu prije nego što je njegova misija završila u rujnu 2017. Pored toga što je otkrio mnogo toga o Saturnovim prstenovima i površini i atmosferi Titana (Saturnov najveći mjesec), bio je odgovoran i za otkrivanje vodenih plugova koji dolaze iz južnog polarnog područja Enceladusa. Otkriće ovih pljuskova pokrenulo je široku raspravu o mogućem postojanju života u Mjesečevoj unutrašnjosti.
Djelomično se to temeljilo na dokazima da su se pljuskovi protezali sve do granice jezgre / plašta Mjeseca i sadržavali elemente bitne za život. Zahvaljujući novoj studiji koju su predvodili istraživači sa Sveučilišta u Heidelbergu u Njemačkoj, sada je potvrđeno da pljusci sadrže složene organske molekule. Ovo je prvi put da su složene organske tvari otkrivene na tijelu koje nije Zemlja, a pojačava slučaj za Mjesec koji podržava život.
Studija pod nazivom "Makromolekularni organski spojevi iz dubina Enceladusa" nedavno se pojavila u časopisu Priroda. Istraživanje su vodili Frank Postberg i Nozair Khawaja s Instituta za znanosti o Zemlji na Sveučilištu u Heidelbergu, a uključili su članove iz Leibniz instituta za površinsku modifikaciju (IOM), jugozapadnog istraživačkog instituta (SWRI), NASA-inog laboratorija za mlazni pogon i više sveučilišta.
Postojanje tekućeg vodenog oceana u unutrašnjosti Enceladusa predmet je znanstvene rasprave od 2005. godine, kada je Cassini prvi put opazio pljuskove koji sadrže vodenu paru kako izviruje iz mjesečeve južne polarne površine kroz pukotine na površini (nadimak "Tiger Stripes"). Prema mjerenjima napravljenim od Cassini-Huygens sonde, ove se emisije sastoje uglavnom od vodene pare i sadrže molekularni dušik, ugljični dioksid, metan i ostale ugljikovodike.
Kombinirana analiza slikovnih podataka, masene spektrometrije i magnetosferskih podataka također je pokazala da promatrani južni polarni plinovi potječu iz podzemnih komora pod tlakom. To je potvrdio i Cassini misije 2014. godine kada je sonda provela gravitacijska mjerenja koja su ukazivala na postojanje južnog polarnog podzemnog oceana tekuće vode debljine oko 10 km.
Neposredno prije nego što se sonda udubila u Saturnovu atmosferu, sonda je također dobila podatke koji ukazuju na to da unutarnji ocean postoji već neko vrijeme. Zahvaljujući prethodnim čitanjima koja su ukazivala na prisutnost hidrotermalne aktivnosti u unutrašnjosti i simulacijama koje su modelirale unutrašnjost, znanstvenici su zaključili da bi, da je jezgra bila dovoljno porozna, ta aktivnost mogla osigurati dovoljno topline za održavanje unutarnjeg oceana milijardi godina.
Međutim, sve prethodne studije o Cassini podaci su mogli identificirati samo jednostavne organske spojeve u materijalu plinova, s molekularnom masom uglavnom ispod 50 jedinica atomske mase. Za vrijeme svoje studije, tim je promatrao dokaze o složenom makromolekularnom organskom materijalu u ledenim zrncima plodova koji su imali masu veću od 200 atomskih jedinica mase.
Ovo je prvo otkrivanje složenih organskih tijela na izvanzemaljskom tijelu. Kao što je dr. Khawaja objasnio u nedavnom priopćenju za ESA:
„Pronašli smo velike molekularne fragmente koji prikazuju strukture tipične za vrlo složene organske molekule. Ove ogromne molekule sadrže složenu mrežu često sagrađenu od stotina atoma ugljika, vodika, kisika i vjerojatno dušika koji tvore podskupine u obliku prstena i lanca. "
Otkrivene molekule rezultat su izbačenih ledenih zrna koja su udarala u instrument za analizu prašine na Cassiniju brzinom od oko 30 000 km / sat. Međutim, tim vjeruje da su to bili puki fragmenti većih molekula koji se nalaze ispod Enceladusove ledene površine. Kako navode u svojoj studiji, podaci sugeriraju da na vrhu oceana postoji tanak film bogat organskim organima.
Te bi velike molekule bile rezultat složenih kemijskih procesa, koji bi mogli biti povezani sa životom. Alternativno, mogu se izvući iz iskonskog materijala sličnog onome što je pronađeno u nekim meteoritima ili (kako tim sumnja) koji nastaje hidrotermalnom aktivnošću. Postberg je objasnio:
"Po mom mišljenju, pronađeni su fragmenti hidrotermalnog podrijetla, obrađeni unutar hidrotermalno aktivne jezgre Enceladusa: pri visokim pritiscima i toplim temperaturama koje očekujemo tamo, moguće je da nastaju složene organske molekule."
Kao što je napomenuto, nedavne simulacije pokazale su da Mjesec može stvarati dovoljno topline hidrotermalnom aktivnošću da bi njegov unutarnji ocean postojao milijarde godina. Ova studija slijedi na tom scenariju pokazujući kako se organski materijal može ubrizgati u ocean hidrotermalnim otvorima. To je slično onome što se događa na Zemlji, proces za koji znanstvenici vjeruju da je mogao igrati vitalnu ulogu u nastanku života na našem planetu.
Na Zemlji se organske tvari mogu akumulirati na zidovima uzlaznih mjehurića zraka stvorenih hidrotermalnim otvorima, koji se potom izdižu na površinu i raspršuju morskim sprejom, a mjehurići puknu. Znanstvenici vjeruju da se sličan proces događa i na Enceladusu, gdje mjehurići plina koji se dižu kroz ocean mogli bi donijeti organski materijal od granice jezgrenog plašta do ledene površine.
Kad se ovi mjehurići rasprsnu na površini, pomaže raspršiti neke organske dijelove koji tada postaju dio slanog spreja koji dolazi kroz pukotine tigra. Zatim se ovaj sprej smrzava u ledene čestice dok dopire do prostora, šalju organski materijal i led po cijelom Saturnovom sustavu, gdje je sada otkriven. Ako je ova studija ispravna, onda je u Enceladusovoj unutrašnjosti prisutan još jedan temeljni sastojak života, čime je slučaj života tamo mnogo jači.
Ovo je tek posljednje u dugom nizu otkrića koje je napravio Cassini, a mnoga od njih ukazuju na potencijalno postojanje života na ili u nekim Saturnovim mjesecima. Osim potvrđivanja prvih organskih molekula u „oceanskom svijetu“ našeg Sunčevog sustava, Cassini je također pronašao uvjerljive dokaze o bogatom probiotičkom okruženju i organskoj kemiji na Titanu.
U budućnosti se očekuje da će se više misija vratiti u te mjesece kako bi prikupile više dokaza o potencijalnom životu, pokupivši tamo gdje je časni Cassini ostavljen. Tako dugo Cassini, i hvala što ste plamtili stazu!
