U svijetu astrofizike, gdje tehnologija i istraživanje neumorno napreduju, jedno pitanje ostaje u središtu pažnje: postoji li život izvan Zemlje? U našoj galaksiji, sa stotinama milijardi nebeskih tijela, znanstvenici u potrazi za vanzemaljskim životom najčešće se fokusiraju na tri esencijalna elementa: vodu, energiju i organske tvari. Nedavni nalazi upućuju na to da Encelad, ledni mjesec Saturna, sadržava sve tri komponente, čineći ga istaknutom metom u astrobiološkim istraživanjima.
NASA-ina svemirska letjelica Cassini, tijekom svoje dvadesetogodišnje misije, otkrila je da s Enceladove površine izbijaju ledene gejzire brzinom od približno 400 metara u sekundi. Ovi gejziri pružaju izuzetnu priliku za skupljanje uzoraka i analizu sastava oceanâ na Enceladu te njihove potencijalne prikladnosti za život. Međutim, postojala je neizvjesnost o tome bi li brzina izbacivanja ledenih gejzira mogla razbiti organske spojeve unutar ledenih čestica, potencijalno umanjujući vrijednost uzoraka.
Novo istraživanje tima znanstvenika sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Diego, pružilo je nedvosmislene laboratorijske dokaze da aminokiseline, prenešene tim ledenim gejzirima, mogu izdržati udarne brzine do 4,2 kilometra u sekundi. Ovo otkriće, objavljeno u Proceedings of the National Academy of Sciences, otvara put za njihovo otkrivanje tijekom uzorkovanja svemirskih letjelica.
Projekt je započeo 2012. godine pod vodstvom Roberta Continettija, istaknutog profesora kemije i biokemije na UC San Diegu. Njegov tim je razvio jedinstveni spektrometar udara aerosola za proučavanje dinamike sudara pojedinačnih aerosol čestica pri visokim brzinama. Iako prvotno nije bio namijenjen istraživanju ledenih čestica, uređaj se pokazao idealnim za takve svrhe.
“Ovo je jedini uređaj na svijetu koji omogućuje odabir pojedinačnih čestica i njihovo ubrzavanje ili usporavanje do određenih brzina,” istaknuo je Continetti. “Možemo proučavati kako se čestice raspršuju ili kako im se struktura mijenja pri udaru, i to u rasponu od nekoliko mikrona do stotina nanometara, u različitim materijalima.”
Europa Clipper prema Jupiteru
NASA planira 2024. godine lansirati misiju Europa Clipper prema Jupiteru. Europa, jedan od Jupiterovih najvećih mjeseca, poput Encelada, predstavlja još jedan oceanski svijet. Postoji nada da će Clipper ili buduće sonde usmjerene na Saturn uspjeti identificirati specifične molekule u ledenim česticama koje bi mogle ukazivati na prisutnost života u podmorskim oceanima ovih mjeseci. Za to je, međutim, ključno da molekule prežive brzo izbacivanje s površine mjeseca i sakupljanje sondama.
Iako su prethodna istraživanja proučavala strukturu određenih molekula u ledenim česticama, Continettijev tim je prvi koji je izmjerio učinke udara pojedinačne ledenice na površinu.
Za provedbu eksperimenta, korištena je tehnika elektrosprej ionizacije, pri kojoj se voda pod visokim naponom gura kroz iglu, stvarajući nabijene kapljice koje se zatim ubacuju u vakuum i smrzavaju.
Tim je izmjerio masu i naboj zrna te ih promatrao tijekom leta kroz spektrometar koristeći detektore naboja. Ključan element eksperimenta bila je ugradnja detektora iona mikrokanalne ploče, omogućujući točno mjerenje trenutka udara do nanosekunde.
Rezultati su pokazali da se aminokiseline, koje se često nazivaju građevnim blokovima života, mogu detektirati s ograničenom fragmentacijom pri brzinama udara do 4,2 km/s.
“Za razumijevanje mogućih oblika života u Sunčevom sustavu, bitno je znati da u uzorkovanim ledenim zrncima nije došlo do značajne fragmentacije molekula. To omogućava identifikaciju specifičnih ‘otisaka prstiju’ koji definiraju samoodržive oblike života,” objasnio je Continetti. “Naša istraživanja pokazuju da je to moguće s ledenim gejzirima Encelada.”
Continettijevo istraživanje otvara i nova pitanja unutar kemije, posebno u vezi s utjecajem soli na detekciju aminokiselina. Smatra se da Encelad ima ogromne slane oceane, čak veće nego na Zemlji. Budući da sol mijenja svojstva vode kao otapala i topivost različitih molekula, to bi moglo značiti da se neke molekule grupiraju na površini ledenih zrnaca, povećavajući njihovu mogućnost detekcije.
“Impliciranje ovog otkrića za detekciju života drugdje u Sunčevom sustavu, bez potrebe za misijama na površini ovih oceanskih svjetova, iznimno je uzbudljivo. Međutim, naš rad nadilazi samo biosignature u ledenim zrncima. Ima implikacije i za temeljnu kemiju,” zaključio je Continetti. “Uzbuđeni smo mogućnošću da slijedimo korake Harolda Ureya i Stanleyja Millera, osnivačkih članova fakulteta na UC San Diegu, u istraživanju kako se građevni blokovi života mogu formirati iz kemijskih reakcija aktiviranih udarom ledenih zrna.”
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
