De Cassini orbiter avslørte mange fascinerende ting om Saturn-systemet før oppdraget ble avsluttet i september 2017. I tillegg til å avsløre mye om Saturns ringer og overflaten og atmosfæren til Titan (Saturns største måne), var det også ansvarlig for oppdagelsen av vannplommene som kom fra Enceladus 'sørpolregion. Oppdagelsen av disse plommene utløste en omfattende debatt om mulig liv i månens indre.
Dette var delvis basert på bevis på at plommene utvidet seg helt til månens kjerne / mantelgrense og inneholdt livsnødvendige elementer. Takket være en ny studie ledet av forskere fra University of Heidelberg, Tyskland, er det nå bekreftet at plommene inneholder komplekse organiske molekyler. Dette er første gang komplekse organiske stoffer blir oppdaget på en annen kropp enn Jorden, og styrker saken for månen som støtter liv.
Studien, med tittelen “Makromolekylære organiske forbindelser fra dypet av Enceladus”, dukket nylig opp i tidsskriftet Natur. Studien ble ledet av Frank Postberg og Nozair Khawaja fra Institute for Earth Sciences ved University of Heidelberg, og inkluderte medlemmer fra Leibniz Institute of Surface Modification (IOM), Southwest Research Institute (SwRI), NASAs Jet Propulsion Laboratory, og flere universiteter.
Eksistensen av et flytende vannhav i Enceladus 'indre har vært gjenstand for vitenskapelig debatt siden 2005, da Cassini for første gang observerte rør som inneholder vanndamp som spyr fra månens sørpolære overflate gjennom sprekker i overflaten (kallenavnet "Tiger Stripes"). I henhold til målinger gjort av Cassini-Huygens sonde, disse utslippene består hovedsakelig av vanndamp og inneholder molekylært nitrogen, karbondioksid, metan og andre hydrokarboner.
Den kombinerte analysen av avbildning, massespektrometri og magnetosfæriske data indikerte også at de observerte sørlige polare plommene stammet fra trykk underjordiske kamre. Dette ble bekreftet av Cassini oppdrag i 2014 da sonden foretok tyngdekraftsmålinger som indikerte eksistensen av et sørpolært underjordisk hav av flytende vann med en tykkelse på rundt 10 km.
Rett før sonden stupte i Saturns atmosfære, innhentet sonden også data som indikerte at det indre havet har eksistert i noen tid. Takket være tidligere avlesninger som indikerte tilstedeværelsen av hydrotermisk aktivitet i interiøret og simuleringer som modellerte interiøret, konkluderte forskere at hvis kjernen var porøs nok, kunne denne aktiviteten ha gitt nok varme til å opprettholde et indre hav i milliarder av år.
Imidlertid alle tidligere studier av Cassini data var bare i stand til å identifisere enkle organiske forbindelser i plysjematerialet, med molekylmasser for det meste under 50 atommassenheter. For undersøkelsens skyld observerte teamet bevis på komplekst makromolekylært organisk materiale i isenes iskorn som hadde masser over 200 atommassenheter.
Dette utgjør den første deteksjonen av komplekse organiske stoffer på et utenomjordisk legeme. Som Dr. Khawaja forklarte i en fersk ESA-pressemelding:
”Vi fant store molekylære fragmenter som viser strukturer som er typiske for veldig komplekse organiske molekyler. Disse enorme molekylene inneholder et komplekst nettverk som ofte er bygget av hundrevis av atomer av karbon, hydrogen, oksygen og sannsynligvis nitrogen som danner ringformede og kjedelignende understrukturer. "
Molekylene som ble påvist var et resultat av at de kastede iskornene slo støvanalyseringsinstrumentet ombord Cassini i hastigheter på rundt 30.000 km / time. Imidlertid tror teamet at dette bare var fragmenter av større molekyler som inneholdt under Enceladus 'isete overflate. Som de oppgir i sin studie, antyder dataene at det er en tynn organisk rik film på toppen av havet.
Disse store molekylene ville være et resultat av komplekse kjemiske prosesser, som kan være de som er relatert til liv. Alternativt kan de være avledet fra primordialt materiale som ligner det som er funnet i noen meteoritter eller (som teamet mistenker) som er generert av hydrotermisk aktivitet. Postberg forklarte:
"Etter min mening er fragmentene vi fant av hydrotermisk opprinnelse, etter å ha blitt behandlet inne i den hydrotermisk aktive kjernen i Enceladus: i høye trykk og varme temperaturer vi forventer der, er det mulig at det kan oppstå komplekse organiske molekyler."
Som nevnt, har nylige simuleringer vist at månen kan generere nok varme gjennom hydrotermisk aktivitet til at dets indre hav har eksistert i milliarder av år. Denne studien følger opp scenariet ved å vise hvordan organisk materiale kunne injiseres i havet av hydrotermiske ventilasjonsåpninger. Dette ligner på det som skjer på jorden, en prosess som forskere mener kan ha spilt en viktig rolle i livets opprinnelse på planeten vår.
På jorden er organiske stoffer i stand til å samle seg på veggene i stigende luftbobler skapt av hydrotermiske ventilasjonsåpninger, som deretter stiger til overflaten og spres med sjøsprøyt og boblene sprekker. Forskere mener en lignende prosess skjer på Enceladus, der boble av gass som stiger gjennom havet, kan føre organisk materiale opp fra kjerne-mantelgrensen til den isete overflaten.
Når disse boblene sprenger ved overflaten, hjelper det å spre noen av de organiske stoffene som deretter blir en del av den salte sprayen som kommer gjennom tigersprekkene. Denne sprayen fryser deretter til isete partikler når den når verdensrommet, og sender organisk materiale og is gjennom Saturn System, der det nå er blitt oppdaget. Hvis denne undersøkelsen er riktig, er en annen grunnleggende ingrediens for livet til stede i Enceladus 'indre, noe som gjør saken for livet der så mye sterkere.
Dette er bare det siste i en lang rekke funn gjort av Cassini, hvorav mange peker på den potensielle eksistensen av liv på eller i noen av Saturns måner. I tillegg til å bekrefte de første organiske molekylene i en "havverden" i vårt solsystem, fant Cassini også overbevisende bevis på et rikt probiotisk miljø og organisk kjemi på Titan.
I fremtiden forventes flere oppdrag å returnere til disse månene for å samle flere bevis på potensielt liv, og plukke opp der ærverdige Cassini slapp. Så langt Cassini, og takk for at du brenner en løype!
