Saturnov mjesec Encelad mogao bi podržavati život — kako ga možemo otkriti?

Saturn ima 146 potvrđenih mjeseca — više od bilo kojeg drugog planeta u Sunčevom sustavu, ali Encelad se posebno ističe. Čini se da ima sve sastojke potrebne za život. Od 2004. do 2017. godine, misija Cassini — zajednički projekt NASA-e, Europske svemirske agencije — istraživala je Saturn, njegove prstene i mjeseca. Cassini je pružio spektakularne rezultate. Encelad, promjera samo 504 kilometra, krije ocean tekuće vode ispod svoje ledene kore koji se proteže cijelim mjesecom. Gejziri na južnom polu mjeseca izbacuju plin i ledene zrnca formirana iz oceanske vode u svemir. Premda inženjeri misije Cassini nisu planirali analizirati ledene zrnca koja Encelad aktivno izbacuje, opremili su svemirsku letjelicu analizatorom prašine. Ovaj instrument je mjerio pojedinačna ledena zrnca, pružajući istraživačima podatke o sastavu podmorskog oceana.

Sastojci za život na Enceladu

Poput Zemljinih oceana, ocean na Enceladu sadrži sol, uglavnom natrijev klorid, poznat kao stolna sol. Ocean obiluje raznim ugljikovodičnim spojevima te se u njemu odvija proces plimnog grijanja koji generira energiju unutar mjeseca. Tekuća voda, kemija temeljena na ugljiku i energija ključni su sastojci za život. Godine 2023., Fabian Klenner, postdoktorand znanosti o Zemlji i svemiru na Sveučilištu Washington i drugi znanstvenici otkrili su fosfat, još jedan spoj koji podržava život, u ledenim zrncima iz Enceladova oceana. Fosfat, oblik fosfora, ključan je za sav život na Zemlji i nalazi se u DNK, staničnim membranama i kostima. Ovo je prvi put da su znanstvenici otkrili ovaj spoj u izvanzemaljskom vodenom oceanu. Stjenovita jezgra Encelada vjerojatno interagira s vodenim oceanom preko hidrotermalnih izvora. Ove vruće, gejzirske strukture izviruju iz morskog dna. Znanstvenici pretpostavljaju da je slično okruženje moglo biti kolijevka života na Zemlji.

Detekcija potencijalnog života

Do danas nitko nije detektirao život izvan Zemlje, no znanstvenici se slažu da je Encelad vrlo obećavajuće mjesto za potragu. Kako to čine? U studiji objavljenoj u ožujku 2024., Klenner i njegovi kolege proveli su laboratorijski test simulirajući kako bi instrumenti analizatora prašine na svemirskim letjelicama mogli detektirati i identificirati tragove života u emitiranim ledenim zrncima. Pokazalo se da bi ti instrumenti učinkovito identificirali stanični materijal. Instrumenti dizajnirani za analizu pojedinačnih ledenih zrnaca mogli bi prepoznati bakterijske stanice, čak i ako ledeno zrnce iz gejzira sličnih onim na Enceladu sadrži samo 0,01% sastojaka jedne stanice.

Analizatori bi mogli otkriti niz potencijalnih pokazatelja staničnog materijala, uključujući aminokiseline i masne kiseline. Otkrivene aminokiseline predstavljaju ili fragmente proteinskih lanaca stanica ili metabolite, male molekule koje sudjeluju u kemijskim reakcijama unutar stanice. Masne kiseline su dijelovi lipida koji čine membrane stanica. U eksperimentima, znanstvenici su koristili bakteriju Sphingopyxis alaskensis. Stanice ove kulture iznimno su male — veličine stanica koje bi mogle stati u ledena zrnca emitirana s Encelada. Osim male veličine, ove stanice preferiraju hladna okruženja i trebaju samo nekoliko hranjivih tvari za preživljavanje i rast, slično kako bi se život prilagodio uvjetima u oceanu Encelada.

Buduće misije

Encelad je jedan od glavnih ciljeva za buduće misije NASA-e i Europske svemirske agencije. Godine 2022., NASA je objavila da misija na Encelad ima drugi najviši prioritet dok su birali svoje sljedeće velike misije — misija na Uran imala je najviši prioritet. Europska agencija nedavno je objavila da je Encelad glavni cilj za njenu sljedeću veliku misiju. Ova misija vjerojatno će uključivati vrlo sposoban analizator prašine za analizu ledenih zrnaca. Encelad nije jedini mjesec s oceanom tekuće vode. I Jupiterov mjesec Europa ima ocean koji se proteže cijelim mjesecom ispod svoje ledene kore. Ledeni kristali na Europi izbacuju se iznad površine, a neki znanstvenici misle da Europa možda ima i gejzire poput onih na Enceladu koji izbacuju zrnca u svemir.

NASA-ina misija Europa Clipper posjetit će Europu u nadolazećim godinama. Clipper je zakazan za lansiranje u listopadu 2024. godine i dolazak na Jupiter u travnju 2030. godine. Jedan od dva masena spektrometra na svemirskoj letjelici, analizator površinske prašine, dizajniran je za analizu pojedinačnih ledenih zrnaca. Studija pokazuje da bi ovaj instrument bio sposoban pronaći čak i male dijelove bakterijskih stanica, ako su prisutne u samo nekoliko emitiranih ledenih zrnaca. S planovima svemirskih agencija za blisku budućnost i rezultatima naše studije, izgledi za nadolazeće svemirske misije koje posjećuju Encelad ili Europu izuzetno su uzbudljivi. Sada znamo da bi znanstvenici s trenutnom i budućom instrumentacijom trebali biti sposobni otkriti postoji li život na bilo kojem od ovih satelita.