Cassini orbiter odhalil mnoho fascinujících věcí o systému Saturn před jeho misí končící v září roku 2017. Kromě odhalení hodně o Saturnových prstenech a povrchu a atmosféře Titanu (Saturnův největší měsíc) byl také zodpovědný za objevování přicházejících vodních par z Enceladovy jižní polární oblasti. Objev těchto oblaků vyvolal rozsáhlou debatu o možné existenci života v interiéru měsíce.
Toto bylo částečně založeno na důkazu, že oblaky se rozšířily až k hranici jádra / pláště Měsíce a obsahovaly prvky nezbytné pro život. Díky nové studii vedené vědci z University of Heidelberg v Německu se nyní potvrdilo, že chocholy obsahují komplexní organické molekuly. Je to poprvé, kdy byly složité organické látky detekovány na jiném těle, než je Země, a posiluje případ měsíce podporujícího život.
Studie s názvem „Makromolekulární organické sloučeniny z hlubin Enceladusu“ se nedávno objevila v časopise Příroda. Studii vedli Frank Postberg a Nozair Khawaja z Ústavu pro vědu o Zemi na univerzitě v Heidelbergu a zahrnovali členy Leibnizova institutu povrchových úprav (IOM), Jihozápadního výzkumného ústavu (SwRI), NASA's Jet Propulsion Laboratory a více univerzit.
Existence tekutého vodního oceánu v Enceladově vnitrozemí je předmětem vědecké debaty od roku 2005, kdy Cassini poprvé pozorovala chocholy obsahující vodní páry chrlící z jižního polárního povrchu Měsíce skrz praskliny na povrchu (přezdívané „Tiger Stripes“). Podle měření provedených Cassini-Huygens Tyto emise jsou složeny převážně z vodní páry a obsahují molekulární dusík, oxid uhličitý, metan a další uhlovodíky.
Kombinovaná analýza zobrazovacích, hmotnostních spektrometrů a magnetosférických dat také ukázala, že pozorované jižní polární oblaky vycházejí z tlakových podpovrchových komor. Toto bylo potvrzeno Cassini mise v roce 2014, kdy sonda prováděla gravitační měření, která naznačovala existenci jižního polárního podpovrchového oceánu tekuté vody o tloušťce asi 10 km.
Krátce před tím, než se sonda vrhla do Saturnovy atmosféry, sonda také získala data, která naznačovala, že vnitřní oceán již nějakou dobu existuje. Díky předchozím údajům, které naznačovaly přítomnost hydrotermální aktivity v interiéru a simulacím, které modelovaly interiér, dospěli vědci k závěru, že pokud by jádro bylo dostatečně porézní, mohla by tato činnost poskytnout dostatečné teplo, aby se udržel vnitřní oceán po miliardy let.
Nicméně všechny předchozí studie o Cassini data byla schopna identifikovat pouze jednoduché organické sloučeniny v oblaku materiálu, s molekulárními hmotnostmi většinou pod 50 atomovými hmotnostními jednotkami. Pro účely studia tým sledoval důkazy o komplexním makromolekulárním organickém materiálu v chmýřích zrn, které měly hmotnosti nad 200 atomových hmotnostních jednotek.
To představuje vůbec první detekci komplexních organických látek na mimozemském těle. Jak vysvětlil Dr. Khawaja v nedávné tiskové zprávě ESA:
„Našli jsme velké molekulární fragmenty, které vykazují struktury typické pro velmi složité organické molekuly. Tyto obrovské molekuly obsahují komplexní síť, často sestávající ze stovek atomů uhlíku, vodíku, kyslíku a pravděpodobně dusíku, které tvoří prstencové a řetězové struktury. “
Molekuly, které byly detekovány, byly výsledkem vypuzených ledových zrn dopadajících na přístroj na analýzu prachu na palubu Cassini rychlostí asi 30 000 km / h. Tým se však domnívá, že šlo o pouhé fragmenty větších molekul obsažených pod povrchem Enceladus. Jak uvádějí ve své studii, data naznačují, že na vrcholu oceánu je tenký film bohatý na organické látky.
Tyto velké molekuly by byly výsledkem složitých chemických procesů, které by mohly souviset s životem. Alternativně mohou být odvozeny z prvotního materiálu podobného tomu, co bylo nalezeno u některých meteoritů nebo (jak se domnívají týmy), které jsou generovány hydrotermální aktivitou. Postberg vysvětlil:
"Podle mého názoru jsou fragmenty, které jsme našli, hydrotermálního původu, které byly zpracovány uvnitř hydrotermálně aktivního jádra Enceladusu: za vysokých tlaků a teplých teplot, které tam očekáváme, je možné, že mohou vznikat komplexní organické molekuly."
Jak již bylo zmíněno, nedávné simulace ukázaly, že Měsíc mohl generovat dostatečné množství tepla hydrotermální aktivitou, aby jeho vnitřní oceán existoval po miliardy let. Tato studie navazuje na tento scénář a ukazuje, jak lze organický materiál vstříknout do oceánu hydrotermálními průduchy. Je to podobné tomu, co se děje na Zemi, což je proces, o kterém vědci věří, že mohl hrát zásadní roli v počátcích života na naší planetě.
Na Zemi se organické látky hromadí na stěnách stoupajících vzduchových bublin vytvářených hydrotermálními průduchy, které pak stoupají na povrch a jsou rozptýleny mořským postřikem a bubliny praskají. Vědci se domnívají, že podobný proces se děje na Enceladu, kde bubliny plynu stoupající oceánem by mohly přivádět organický materiál z hranice jádro-plášť na ledovou plochu.
Když tyto bubliny prasknou na povrchu, pomůže rozptýlit některé organické látky, které se pak stanou součástí slaného spreje přicházejícího přes tygří trhliny. Tento sprej poté zamrzne na ledové částice, když pronikne do vesmíru, čímž posílá organický materiál a led do celého systému Saturn, kde byl nyní detekován. Pokud je tato studie správná, pak je v Enceladově interiéru přítomna další zásadní složka života, což v ní činí život mnohem silnějším.
Toto je jen poslední z řady objevů Cassiniho, z nichž mnohé poukazují na potenciální existenci života na Saturnových měsících nebo v některých z nich. Kromě potvrzení prvních organických molekul v „oceánském světě“ naší sluneční soustavy, Cassini také našel přesvědčivé důkazy o bohatém probiotickém prostředí a organické chemii na Titanu.
V budoucnu se očekává, že se k těmto měsícům vrátí více misí, aby shromáždily více důkazů o potenciálním životě, a vyzvedly tam, kde je ctihodný Cassini odešel. Tak dlouho Cassini, a děkuji za to, že se trasa!
