Εγκέλαδος: Μια νέα ανακάλυψη για το φεγγάρι του Κρόνου αλλάζει την έρευνά μας για την αναζήτηση ζωής εκτός του πλανήτη Γη

Ο Εγκέλαδος εδώ και πολλά χρόνια εξιτάρει τους επιστήμονες όσο λίγα ουράνια σώματα. Το φεγγάρι  του πλανήτη Κρόνου (ένα από τα 83 τουλάχιστον που διαθέτει) είναι ένας τόπος μυστηρίου που οι επιστήμονες ξέρουν ότι θα μπορούσε να κρύβει κάποιο είδος ζωής.

Όπως έχει ήδη αποδειχθεί, κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια υπάρχει υδροθερμική δραστηριότητα, καθώς κρύβει έναν τεράστιο ωκεανό αλμυρού νερού σε υγρή κατάσταση που διαθέτει συγκεκριμένες χημικές ενώσεις και εκλύει μεθάνιο. Με βάση αυτά τα στοιχεία, οι επιστήμονες πίστευαν ως τώρα ότι ο Εγκέλαδος είναι ο πιο πιθανός υποψήφιος για να διατηρεί κάποιου είδους ζωή. Τώρα μια νέα ανακάλυψη μετατρέπει αυτή την υποψία σχεδόν σε βεβαιότητα.

Μια θάλασσα από φώσφορο

Το 2014 και χάρη στο διαστημόπλοιο Cassini η επιστημονική κοινότητα έμεινε εμβρόντητη, όταν καταγράφηκαν ατμοπίδακες να ξεπηδούν από τον Νότιο Πόλο του Εγκέλαδου φτάνοντας σε ύψος πολλών χιλιομέτρων. Μάλιστα, το διαστημόπλοιο είχε καταφέρει να επιβεβαιώσει ότι οι ατμοπίδακες αυτοί που ξεπηδούν από τους τεράστιους ωκεανούς που κρύβονται κάτω από την παγωμένη επιφάνεια περιέχουν υδρογόνο, ένα βασικό συστατικό που συνδέεται με την ύπαρξη ζωής.

Τώρα όμως, οι επιστήμονες ανακάλυψαν κάτι ακόμα. Στους ατμοπίδακες αυτούς εντοπίστηκαν υψηλά επίπεδα φωσφόρου κάτι που σηματοδοτεί την πρώτη φορά που αυτό το απαραίτητο συστατικό για τη ζωή ανιχνεύεται ποτέ σε εξωγήινο θαλασσινό νερό, σύμφωνα με τη νέα μελέτη.

Η μοναδική αυτή ανακάλυψη καταδεικνύει πλέον ότι ο Εγκέλαδος είναι εφοδιασμένος με όλα τα κατάλληλα υλικά για να υποστηρίξει τη ζωή όπως την ξέρουμε και αφήνει ελπίδες ότι ο φώσφορος μπορεί να υπάρχει και σε άλλους πιθανούς ωκεάνιους κόσμους εκτός της Γης, όπως στο φεγγάρι του Ποσειδώνα, Τρίτωνα, ή στον νάνο πλανήτη Πλούτωνα. Μέχρι στιγμής βέβαια, κανείς δεν γνωρίζει εάν κάποιο από αυτά τα μέρη κατοικείται πραγματικά από εξωγήινους, αλλά τα νέα αποτελέσματα ενισχύουν τα στοιχεία που υποστηρίζουν ότι οι συνθήκες που χρειάζεται για να αναπτυχθεί ζωή  μπορεί να είναι κοινές σε όλο το ηλιακό μας σύστημα και πιθανώς και πέρα από αυτό.

Ο Εγκέλαδος είναι ένας μικροσκοπικός κόσμος πάγου που έχει διάμετρο περίπου 300 μίλια, ωστόσο παρά το μικρό του μέγεθος έχει έναν πολύ δελεαστικό υπόγειο κόσμο. Αν και το θαλάσσιο περιβάλλον του είναι κρυμμένο κάτω από το παγωμένο κέλυφος του φεγγαριού, τα νέφη του θαλασσινού νερού εκτοξεύονται στο διάστημα από τους θερμοπίδακες στην επιφάνεια.

Οι ερευνητές με επικεφαλής τον Φρανκ Πόστμπεργκ, έναν πλανητολόγο από το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, ανακάλυψαν άφθονες ποσότητες αλάτων φωσφόρου, γνωστά ως φωσφορικά άλατα νατρίου, σε κόκκους πάγου που είχε «συλλάβει» το διαστημόπλοιο Cassini από τον εξωτερικό δακτύλιο Ε του Κρόνου. Στον δακτύλιο αυτό καταλήγουν πολλοί από τους ατμοπίδακες του Εγκέλαδου. Επιπλέον, η ομάδα διαπίστωσε ότι οι συγκεντρώσεις φωσφορικών αλάτων είναι 100 φορές υψηλότερες στον ωκεανό του Εγκέλαδου από ό,τι στους θαλάσσιους κόσμους της Γης, υποδηλώνοντας ότι δεν υπάρχει έλλειψη αυτού του βασικού στοιχείου στην υπόγεια θάλασσα του δορυφόρου.

«Ο Εγκέλαδος θεωρούνταν ήδη ένα μέρος που ήταν πολύ πιθανό να υπάρχει κάποιο είδος ζωής», ανέφερε ο Πόστμπεργκ. «Οι συνθήκες στον ωκεανό φαίνεται να είναι πολύ ευνοϊκές για την ύπαρξη ζωής. Είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν υδροθερμικά συστήματα αερισμού στον πυθμένα του ωκεανού. Αυτό θα λειτουργούσε ως πηγή ενέργειας και επομένως δεν θα ήταν απαραίτητο το φως του ήλιου. Υπάρχει μια πλούσια ποικιλία οργανικών ενώσεων που εντοπίσαμε προηγουμένως στον πάγο και στον ατμό που εκπέμπεται από τους θερμοπίδακες».

«Το συστατικό που έλειπε ήταν ο φώσφορος», συνέχισε. «Γι’ αυτό ο φώσφορος τράβηξε τόσο πολύ την προσοχή μας, γιατί ήταν το μόνο στοιχείο που δεν είχε ανιχνευθεί από το Cassini και θεωρούνταν κρίσιμο».

Πράγματι, πριν από τη νέα μελέτη, οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει ότι ο ωκεανός του Εγκέλαδου περιέχει πέντε από τα έξι βασικά στοιχεία που χρειάζονται για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε -άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και θείο. Έτσι, ο φώσφορος ήταν το μοναδικό στοιχείο που απουσίαζε από αυτό το παζλ. Ο φώσφορος παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές διαδικασίες στα έμβια όντα, όπως η μεταφορά ενέργειας μέσα στα κύτταρα και η σταθερότητα του DNA και των κυτταρικών μεμβρανών. Ωστόσο, είναι επίσης το στοιχείο που είναι το πιο δύσκολο να εντοπιστεί.

Γι’ αυτό το λόγο, η ανακάλυψη φωσφορικών αλάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον του Εγκέλαδου έρχεται πλέον να καλύψει «αυτό που γενικά θεωρείται ότι είναι η πιο αυστηρή απαίτηση για την απόδειξη ζωής» και υποδηλώνει ότι «ο ωκεανός του Εγκέλαδου θα μπορούσε να είναι προάγγελος της ανακάλυψης υψηλής διαθεσιμότητας φωσφόρου στους υπόγειους ωκεανούς που εντοπίζονται στο μεγαλύτερο μέρος του εξωτερικού Ηλιακό μας Σύστημα», σύμφωνα με τη μελέτη της ομάδας, η οποία δημοσιεύτηκε στο Nature.

«Αυτό ήταν βασικά το τελευταίο κομμάτι που χρειαζόταν για να θεωρηθεί επιτέλους, τώρα, ο ωκεανός του Εγκέλαδου κατοικήσιμος χωρίς καμία αμφιβολία», είπε ο Πόστμπεργκ. «Φυσικά, κατοικήσιμος δεν σημαίνει κατοικημένος. Αυτός ο φώσφορος δεν είναι κάτι που προέρχεται από οποιαδήποτε μορφή ζωής. Δεν παράγεται από τη ζωή. Είναι απλώς ένα συστατικό που, τουλάχιστον για τη Γη, ήταν απαραίτητο για την εμφάνιση της ζωής».

Ο Πόστμπεργκ και οι συνεργάτες του πέρασαν χρόνια μελετώντας δεδομένα που καταγράφηκαν από το Cosmic  Dust Analyzer (CDA) του Cassini, ένα όργανο που η βασική του λειτουργία δεν ήταν να αναζητήσει ζωή, αλλά μπορούσε να εξετάσει τις ιδιότητες και τις συνθέσεις εξαιρετικά μικρών σωματιδίων με υψηλό βαθμό ακρίβειας.

Η ανίχνευση φωσφορικών αλάτων του νατρίου ήταν «μία από τις ωραίες εκπλήξεις που είχαμε», είπε ο Πόστμπεργκ. Ωστόσο, οι πολύ υψηλές συγκεντρώσεις των ενώσεων στα δείγματα του Cassini προκάλεσαν ένα νέο ερώτημα: Με ποιον τρόπο και γιατί ο φώσφορος βρίσκεται σε πολύ μεγαλύτερη ποσότητα στον ωκεανό του Εγκέλαδου σε σύγκριση με τις θάλασσες της Γης;

Ένας ωκεανός σόδας

Για να ρίξει φως σε αυτό το μυστήριο, η ομάδα του Πόστμπεργκ δημιούργησε εδώ στη Γη σε εργαστηριακές συνθήκες ένα περιβάλλον παρόμοιο με αυτό του Εγκέλαδου χρησιμοποιώντας προσομοιωτή νερού ωκεανού και πετρώματα πλούσια σε ορυκτά. Αυτά τα πειράματα υποδηλώνουν ότι ο Εγκέλαδος έχει έναν «ωκεανό σόδας», όπως τον αποκαλούν, ο οποίος είναι πλούσιος σε ανθρακικά άλατα που επιταχύνουν τη διάλυση του φωσφόρου από τα πετρώματα στο θαλάσσιο περιβάλλον.

Αυτοί οι «ωκεανοί σόδας» μπορεί να είναι συνηθισμένοι σε κόσμους που σχηματίστηκαν στο μακρινό ηλιακό σύστημα, πέρα από το όριο που σηματοδοτεί το σημείο που το Διοξείδιο του Άνθρακα (CO2) μετατρέπεται σε πάγο. Ως αποτέλεσμα, τα πλανητικά σώματα που συνενώνονται στον «έξω κόσμο» περιέχουν συχνά πολύ πάγο που αποτελείται από διοξείδιο του άνθρακα, ο οποίος τελικά παρέχει μια πηγή ανθρακικών αλάτων για τους «ωκεανούς σόδας», όπως αυτός που βρίσκεται μέσα στον Εγκέλαδο.

«Ένας ‘ωκεανός σόδας’ όπου υπάρχουν πολλά ανθρακικά άλατα επιτρέπει την απελευθέρωση φωσφορικών αλάτων από τους βραχώδεις σχηματισμούς μέσα στον ωκεανό  και με αυτόν τον τρόπο επιτρέπει τον σχηματισμό ζωής», αναφέρει ο Πόστμπεργκ. «Είναι πολύ πιο δύσκολο, ή σχεδόν αδύνατο, οι ζωντανοί οργανισμοί να απελευθερώσουν τον φώσφορο από τους βράχους, αλλά αν αυτός έχει ήδη διαλυθεί μέσα στον ωκεανό αποτελεί ένα κρίσιμο παράγοντα που θα δημιουργήσει ένα περιβάλλον κατάλληλο για την ανάπτυξη ζωής.

«Γι' αυτό η σημασία της ανακάλυψης του φωσφόρου πηγαίνει πέρα από τον Εγκέλαδο», πρόσθεσε. «Εάν υπάρχουν ωκεάνια φεγγάρια αλλού, μακριά από τον Ήλιο, τα οποία είχαν Διοξείδιο του Άνθρακα ως δομικό υλικό, τότε αυτοί οι ωκεανοί θα πρέπει να είναι πλούσιοι σε φωσφορικά άλατα επίσης. Αυτά είναι γενικά καλά νέα για την κατοικησιμότητα στο σύμπαν και συγκεκριμένα για τους ωκεάνιους κόσμους στο ηλιακό μας σύστημα», τονίζει ο Πόστμπεργκ.

Με άλλα λόγια, ο Εγκέλαδος είναι ο πρώτος εξωγήινος κόσμος που γνωρίζουμε ότι περιέχει θαλάσσια φωσφορικά άλατα, αλλά μπορεί να μην είναι το τελευταίο μέρος που βρίσκουμε αυτά τα υλικά που μπορούν να δημιουργήσουν ζωή. Τα φεγγάρια του Δία, συμπεριλαμβανομένης της Ευρώπης και του Γανυμήδη, είναι μεταξύ των πολλών ακόμα κόσμων που μπορεί επίσης να έχουν κατοικήσιμους ωκεανούς. Για το σκοπό αυτό, η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία εκτόξευσε πρόσφατα το διαστημικό σκάφος JUICE. Σκοπός του είναι να μελετήσει τα φεγγάρια του Δία, ενώ η αποστολή Europa Clipper της NASA πρόκειται να αναχωρήσει για τον δορυφόρο Ευρώπη το 2024.

Οι επιστήμονες θέλουν να δημιουργηθούν νέες αποστολές στον Εγκέλαδο, αυτή τη φορά με όργανα ανίχνευσης ζωής, αλλά μέχρι στιγμής αυτές οι αποστολές δεν έχουν πάρει το «πράσινο φως». Εάν όμως τελικά επιστρέψουμε σε αυτό το μικροσκοπικό φεγγάρι του Κρόνου, θα μπορούσαμε ίσως να απαντήσουμε σε αυτό που είναι αναμφισβήτητα το πιο εντυπωσιακό μυστήριο της επιστήμης: Είμαστε μόνοι στο σύμπαν;

«Θα μπορούσαμε να κατασκευάσουμε ένα διαστημόπλοιο με τη σημερινή τεχνολογία και να το στείλουμε στον Εγκέλαδο για να απαντήσουμε στο ερώτημα: κατοικείται πραγματικά αυτό το δυνητικά κατοικήσιμο μέρος ή όχι;» είπε ο Πόστμπεργκ. «Έτσι με την επόμενη αποστολή, πολύ πιθανόν να λάβουμε απάντηση σε αυτό το ερώτημα».

ΠΗΓΗ: https://www.janus.gr/2023/06/blog-post_15.html