En närbild av "tigerränderna" på Saturnus måne Enceladus, som tros ha ett stort hav av flytande vatten under dess isiga yta.
(Bild: © NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team)
SAN FRANCISCO - Om det finns varelser som simmar i de begravda haven i det yttre solsystemet, är de förmodligen inte relaterade till oss, antyder ny forskning.
Vissa forskare tror att livet har hoppats från världen till världen runt solsystemet, ombord på stenbitar som sprängts ut i rymden av komet- eller asteroidpåverkan. Det finns verkligen en tankefasad som livet som vrimlar här på jorden är faktiskt infödda till Mars, som troligen kunde skryta med bebyggliga förhållanden tidigare än vår egen planet gjorde. (Denna bergsidé är känd som "litopanspermia", en delmängd av den bredare panspermia-uppfattningen, som föreställer sig spridd på något sätt, antingen naturligt eller styrd av en intelligent hand.)
Men vad är oddsen för att sådana förmodade pionjärer skulle kunna kolonisera den beboelige fastigheten mycket längre ut - specifikt, Jupiter måne Europa och Saturnsatelliten Enceladus, som båda båda har stora hav med salt flytande vatten under sina isskal?
Purdue University-geofysiker Jay Melosh tog upp denna fråga och presenterade resultaten förra veckan under ett föredrag här på det årliga höstmötet i American Geophysical Union.
Melosh använde datormodeller för att följa öden för 100 000 simulerade Mars-partiklar som sjösattes från Röda planeten av en påverkan. Han modellerade tre olika utkastningshastigheter: 1, 3 och 5 kilometer per sekund (cirka 2 240 mph, 6 710 mph respektive 11,180 mph).
I simuleringarna slutade en liten procentandel av partiklarna Enceladus under 4,5 miljarder år - bara 0.0000002% till 0.0000004% av antalet som påverkade jorden. Siffrorna var cirka 100 gånger högre för Europa; att månen fick 0,00004 till 0,00007% av jordens partikelandel.
Vi vet att cirka 1 ton Mars stenar som är näve eller större regn ner på jorden varje år. Med hjälp av denna siffra beräknade Melosh att Europa får ungefär 0,4 gram Mars material per år, och Enceladus får bara 2-4 milligram. Det här är medelvärden, betonade han; månens Marsmassa kommer nästan säkert från mycket sällsynta ankomster av anständigt stora stenar, inte ett jämnt flöde av små saker.
Siffrorna är lika om källan till klipporna är jorden snarare än Mars, sade Melosh.
Dessa resultat kan tyckas vara bra för livets spridning; trots allt kan det bara ta en inverkan av en mikrobärande sten för att göra Europa eller Enceladus från beboelig till bebodd. Men det finns fler faktorer att tänka på, och de minskar optimismen.
Till exempel fann Melosh att mediantransitstiden för en Mars-meteorit som slutar slå Enceladus är 2 miljarder år. Mikrober är tuffa, men det är en lång tid att uthärda de hårda förhållandena i djupa rymden. Och simuleringarna indikerade att dessa inkommande Mars-stenar skulle träffa Enceladus mellan 5 och 31 km / s (11.180 mph till 69.350 mph). Den nedre delen av det sortimentet kan vara överlevande, men det är svårt att föreställa sig något som lever genom dessa mer extrema effekter, sade Melosh.
"Så, i slutändan: Om liv ska hittas i oceanerna i Europa eller Enceladus, är det mycket troligt att det är inhemska snarare än frön från Jorden, Mars eller (särskilt) ett annat solsystem," sade Melosh under sitt AGU-samtal. (Hans beräkningar fastnar sannolikheten för att en exoplanetmeteorit påverkar jorden under de senaste 4,5 miljarder åren på bara 0,01%. Chanserna är mycket lägre för Europa och Enceladus, sade han.)
Det är spännande nyheter om de ses från ett visst perspektiv. Europa och Enceladus - och andra potentiellt bebobara världar i det yttre solsystemet, t.ex. Saturns enorma måne Titan - kan mycket väl ha förblivit okontaminerad för eoner, vilket ger goda möjligheter för infödda livsformer att slå rot och utvecklas. Så vårt solsystem kan skryta med många olika typer av liv snarare än en utbredd. (Att se hur jordliknande liv skulle utvecklas under miljarder år i en frigid, begravd hav skulle naturligtvis också vara ganska spännande.)
Och om vi upptäcker bara en sådan "andra uppkomst" i vårt solsystem, skulle vi veta att livet inte är något mirakel och måste vara vanligt i hela kosmos.
Vi kan vara på väg att svara på några av dessa djupa frågor. Till exempel utvecklar NASA ett uppdrag som heter Europa Clipper, som kommer att känneteckna satellitens hav och söka efter potentiella touchdown-platser för ett framtida landjaktuppdrag, bland andra uppgifter. Clipper planeras starta i början till mitten av 2020-talet, men landarens framtid är dum; även om kongressen har beordrat NASA att utveckla ytmissionen, är det oklart om finansieringen kommer att gå igenom att få det att hända.
Ett annat NASA-uppdrag, kallat Trollslända, kommer att lanseras 2026 för att studera Titans komplexa kemi. Denna robotrotorfartyg kan potentiellt upptäcka tecken på liv i den stora månens luft, om någon finns där. Och under längre tid undersöker forskare sätt att få en robot genom isskalarna i Europa och Enceladus och in i deras eventuellt livsbärande hav. Inget sådant uppdrag finns på böckerna, men man skulle kunna komma upp från marken på 2030-talet om vi har tur.
Det kommer snart att bli allvarliga astrobiologiska åtgärder närmare hemma. NASA planerar att lansera en livjaktrover till Mars nästa sommar, liksom European Space Agency och Ryssland, som arbetar tillsammans via ett program som heter ExoMars. Båda dessa hjulrobotar kommer att fokusera på att hitta tecken på forntida, för närvarande inte befintliga, Red Planet-organismer. (Självklart är chansen anständiga att Martians, om de finns, är släkt med oss.)
Exoplaneter är också en del av bilden. NASA: s James Webb rymdteleskop, som kommer att lanseras 2021, kommer att kunna sniffa atmosfärerna i närliggande främmande världar för potentiella biosignaturer, liksom tre jätte markbaserade observatorier planerade att komma online i mitten till slutet av 2020-talet - jätten Magellan teleskop, det extremt stora teleskopet och trettio meter teleskopet.
- Foton: Europa, Mysterious Icy Moon of Jupiter
- Foton: Enceladus, Saturnus kalla, ljusa måne
- Hur skulle det vara att leva på Jupiters Moon Europa?
Mike Walls bok om sökandet efter främmande liv, "Där ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrerad av Karl Tate), är ute nu. Följ honom på Twitter @michaeldwall. Följ oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
