Europa, Jupiterov mjesec, i Encelad, mjesec Saturna, pokazuju dokaze o postojanju oceana ispod svojih ledenih kora. NASA-in eksperiment sugerira da, ako ti oceani podržavaju život, znakovi tog života u obliku organskih molekula (poput aminokiselina, nukleinskih kiselina, itd.) mogu preživjeti neposredno ispod površinskog leda, unatoč surovoj radijaciji na ovim tijelima.
Ako se robotske sonde pošalju na ove mjesece u potrazi za znakovima života, ne bi trebale kopati duboko da bi pronašle aminokiseline koje su preživjele radijacijsku razgradnju.
Sigurne Dubine za Uzorkovanje
“Na temelju naših eksperimenata, ‘sigurna’ dubina uzorkovanja za aminokiseline na Europi je gotovo 20 centimetara na visokim geografskim širinama zaostale hemisfere (hemisfera suprotna od smjera kretanja Europe oko Jupitera) u područjima gdje površina nije mnogo poremećena udarcima meteorita,” rekao je Alexander Pavlov iz NASA-inog Goddard Space Flight Centra u Marylandu, glavni autor istraživanja.
“Podzemno uzorkovanje nije potrebno za otkrivanje aminokiselina na Enceladu—ove molekule će preživjeti radiolizu (razgradnju radijacijom) na bilo kojem mjestu na površini Encelada manje od nekoliko milimetara od površine,” dodao je Pavlov.
Hladne, gotovo bezračne površine ovih mjeseca vjerojatno su nenastanjive zbog radijacije od brzih čestica zarobljenih u magnetskim poljima njihovih matičnih planeta i moćnih događaja u svemiru, kao što su eksplozije zvijezda. Međutim, oba mjeseca imaju oceane ispod svojih ledenih površina koji se zagrijavaju plimama uzrokovanim gravitacijskim utjecajem matičnog planeta i susjednih mjeseca. Ovi podzemni oceani mogli bi sadržavati život ako imaju potrebne uvjete, poput izvora energije te elemenata i spojeva korištenih u biološkim molekulama.
Istraživanje preživljavanja aminokiselina
Tim istraživača koristio je aminokiseline u eksperimentima radiolize kao predstavnike biomolekula na ledenim mjesecima. Aminokiseline mogu nastati životom ili nebiološkom kemijom. Međutim, pronalaženje određenih vrsta aminokiselina na Europi ili Enceladu bio bi potencijalni znak života jer ih zemaljski život koristi za izgradnju proteina.
Proteini su ključni za život jer se koriste za stvaranje enzima koji ubrzavaju ili reguliraju kemijske reakcije i za izgradnju staničnih struktura. Aminokiseline i drugi spojevi iz podzemnih oceana mogli bi biti izbačeni na površinu gejzirskom aktivnošću ili sporim miješanjem ledene kore.
Kako bi procijenili preživljavanje aminokiselina na ovim svjetovima, tim je miješao uzorke aminokiselina s ledom ohlađenim na -196 Celzijevih stupnjeva u zapečaćenim, bezračnim bočicama i ‘bombardirao‘ ih gama zrakama, vrstom visokoeenergetske svjetlosti, u različitim dozama. Budući da oceani mogu sadržavati mikroskopski život, također su testirali preživljavanje aminokiselina u mrtvim bakterijama u ledu. Konačno, testirali su uzorke aminokiselina u ledu pomiješanim sa silikatnom prašinom kako bi razmotrili potencijalno miješanje materijala iz meteorita ili unutrašnjosti sa površinskim ledom.
Eksperimenti su pružili ključne podatke za određivanje stopa razgradnje aminokiselina, poznatih kao konstante raspada. Uz ove podatke, tim je koristio starost ledene površine i radijacijsko okruženje na Europi i Enceladu kako bi izračunao dubinu bušenja i lokacije gdje bi 10% aminokiselina preživjelo radiolitičko uništenje.
Iako su eksperimenti za testiranje preživljavanja aminokiselina u ledu već provedeni prije, ovo je prvi put da su korištene niže doze radijacije koje ne razgrađuju potpuno aminokiseline, jer je samo izmjena ili degradacija dovoljna da se onemogući određivanje jesu li potencijalni znakovi života. Ovo je također prvi eksperiment koji koristi uvjete na Europi i Enceladu za procjenu preživljavanja ovih spojeva u mikroorganizmima i prvi koji testira preživljavanje aminokiselina pomiješanih s prašinom.
Rezultati i preporuke za buduće misije
Tim je otkrio da se aminokiseline brže razgrađuju kada su pomiješane s prašinom, ali sporije kada dolaze iz mikroorganizama.
“Spore stope razgradnje aminokiselina u biološkim uzorcima pod uvjetima sličnim onima na Europi i Enceladu podržavaju buduća mjerenja otkrivanja života misijama na te mjesece,” rekao je Pavlov. “Naši rezultati pokazuju da su stope razgradnje potencijalnih organskih biomolekula u područjima bogatim silikatima na Europi i Enceladu veće nego u čistom ledu. Stoga bi moguće buduće misije na Europu i Encelad trebale biti oprezne pri uzorkovanju lokacija bogatih silikatima na oba ledena mjeseca.”
Jedno od mogućih objašnjenja zašto aminokiseline dulje preživljavaju u bakterijama je način na koji ionizirajuća radijacija mijenja molekule—izravnim razbijanjem njihovih kemijskih veza ili neizravnim stvaranjem reaktivnih spojeva u blizini koji tada mijenjaju ili razgrađuju ciljanu molekulu. Moguće je da stanični materijal bakterija štiti aminokiseline od reaktivnih spojeva proizvedenih radijacijom.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
