I årtionden, sedan den Pionjär och Voyager uppdrag som passerade genom det yttre solsystemet, har forskare spekulerat att liv kan existera i isiga kroppar som Jupiters mån Europa. Tack dock Cassini uppdrag, tror forskare nu att andra månar i det yttre solsystemet - som Saturnus månen Enceladus - kan möjligen också hysa liv.
Till exempel, Cassini observerade plumaktivitet från Enceladus södra polära region som indikerade närvaron av hydrotermisk aktivitet inuti. Dessutom innehöll dessa plommor organiska molekyler och hydratiserade mineraler, som är potentiella indikationer på liv. För att se om livet kunde trivas inuti denna måne genomförde ett team av forskare ett test där stammar av jordbakterier utsattes för förhållanden som liknar det som finns i Enceladus.
Studien som beskriver deras resultat nyligen dök upp i tidskriften Naturkommunikation under titeln ”Biologisk metanproduktion under förmodade Enceladus-liknande förhållanden”. Studien leddes av Ruth-Sophie Taubner från universitetet i Wien och inkluderade medlemmar från Johannes Kepler universitet Linz, Ökoteknologi Österrike, universitetet i Bremen och Hamburgs universitet.
För studiens skull valde teamet att arbeta med tre stammar av metanogen archaea, känd som methanothermococcus okinawensis. Denna typ av mikroorganism trivs i miljöer med låg syre och konsumerar kemiska produkter som är kända för att existera på Enceladus - t.ex. metan (CH)4), koldioxid (CO2) och molekylärt väte (H2) - och avger metan som en metabolisk biprodukt. Som de säger:
”Att undersöka tillväxt av metanogener under Enceladus-liknande förhållanden, tre termofila och metanogena stammar, Methanothermococcus okinawensis (65 ° C), Methanothermobacter marburgensis (65 ° C) och Methanococcus villosus (80 ° C), alla kan fixa kol och få energi genom minskning av CO2 med H2 för att bilda CH4, undersöktes avseende tillväxt och biologisk CH4 produktion under olika headspace gaskompositioner ... ”
Dessa stammar valdes på grund av deras förmåga att växa i ett temperaturområde som är karakteristiskt för närheten till hydrotermiska ventiler, i ett kemiskt definierat medium och vid låga partiella tryck av molekylärt väte. Detta överensstämmer med vad som har observerats i Enceladus plommor och vad som tros finnas i månens inre.
Dessa typer av archaea kan fortfarande hittas på jorden idag, som kvarstår i djupgående sprickor och runt hydrotermiska ventiler. I synnerhet belastningen av M. okinawensis har bestämt sig för att existera endast på en plats runt det djuphavs hydrotermiska ventilationsfältet vid Iheya Ridge i Okinawa Trough nära Japan. Eftersom denna ventil är belägen på ett djup av 972 m (3189 ft) under havsnivån antyder detta att denna töjning har en tolerans mot högt tryck.
Under många år har forskare misstänkt att jordens hydrotermiska ventiler spelade en viktig roll i framväxten av liv, och att liknande ventiler kunde existera i det inre av månar som Europa, Ganymede, Titan, Enceladus och andra kroppar i det yttre solsystemet. Som ett resultat trodde forskarteamet att metanogen archaea också kunde existera i dessa organ.
Efter att ha utsatt stammarna för Enceladus-liknande temperatur, tryck och kemiska förhållanden i en laboratoriemiljö, fann de att en av de tre stammarna kunde blomstra och producera metan. Stammen lyckades till och med överleva efter att teamet introducerade hårda kemikalier som finns på Enceladus och som är kända för att hämma tillväxten av mikrober. Som de avslutar i sin studie:
”I den här studien visar vi att den metanogena stammen M. okinawensis kan sprida och / eller producera CH4 under förmodade Enceladus-liknande förhållanden. M. okinawensis odlades under högtrycksförhållanden (upp till 50 bar) i definierat tillväxtmedium och gasfas, inklusive flera potentiella hämmare som upptäcktes i Enceladus plommon. "
Från detta bestämde de sig att en del av metan som fanns i Enceladus plommor sannolikt producerades genom närvaron av metanogena mikrober. Som Simon Rittmann, en mikrobiolog vid universitetet i Wien och huvudförfattare till studien, förklarade i en intervju med Gränsen. "Det är troligt att den här organismen kan leva på andra planetkroppar," sade han. "Och det kan vara riktigt intressant att undersöka i framtida uppdrag."
Under de kommande decennierna planerar NASA och andra rymdbyråer att skicka flera uppdrag till Jupiter- och Saturn-systemen för att undersöka deras ”havsvärldar” för potentiella tecken på liv. När det gäller Enceladus kommer detta troligen att involvera en lander som kommer att lägga sig runt den södra polära regionen och samla in prover från ytan för att bestämma närvaron av biosignaturer.
Alternativt kan ett orbiteruppdrag utvecklas som kommer att flyga igenom Enceladus plommor och samla bioavläsningar direkt från månens ejecta, och därmed plocka upp var Cassini slutade. Oavsett vilken form uppdraget tar, förväntas upptäckterna bli ett stort genombrott. Äntligen kan vi äntligen ha bevis på att jorden inte är den enda platsen i solsystemet där levande kan existera.
Se till att kolla in John Michael Godiers video med titeln "Encedalus and the Conditions for Life" också:
