Oceán je schovaný pod kilometry ledu. Přesto z něj máme vzorky
Saturnův měsíc Enceladus patří k nejpodivuhodnějším místům Sluneční soustavy. Pod ledovým povrchem ukrývá globální oceán a z oblasti jižního pólu vystřeluje vodu, ledová zrnka a další látky stovky kilometrů nad povrch. Sonda Cassini těmito výtrysky dokonce prolétala a analyzovala materiál, který pochází z nitra měsíce.
Proto je Enceladus pro hledání mimozemského života výjimečný. Na Marsu musíme přistát a vrtat. K oceánu Europy bychom se jednou museli dostat skrz silnou ledovou krustu. Enceladus nám část svého oceánu průběžně vyhazuje přímo do prostoru.
Stále ale zůstávají dvě zásadní otázky. Je chemie tohoto oceánu vůbec vhodná pro metabolismus, jaký známe ze Země? A kdyby v něm něco živého skutečně existovalo, zachovaly by se jeho stopy v ledových zrnkách natolik dobře, aby je budoucí sonda dokázala najít? Dvě studie publikované současně v Science Advances se pokusily odpovědět právě na ně.
Pozemský mikrob zvládl velmi nepozemské podmínky
První tým vytvořil laboratorní prostředí napodobující odhadovanou chemii oceánu Enceladu. Šlo o mimořádně zásadité prostředí s velmi malým množstvím dostupného oxidu uhličitého a s reakcemi mezi vodou a horninami, při nichž vzniká molekulární vodík.
Do tohoto prostředí vědci vložili archeu Methanothermococcus okinawensis. Jde o mikroorganismus známý z okolí pozemských hlubokomořských hydrotermálních průduchů. Získává energii reakcemi vodíku a oxidu uhličitého a jako produkt vytváří metan.
Výsledek nebyl samozřejmý. Při podobně vysokém pH a silném nedostatku CO₂ organismus v běžném laboratorním médiu nerostl. V simulované chemii Enceladu však přežil, množil se a produkoval metan.
Rozdíl vytvořila geochemie. Reakce mezi vodou a minerály poskytovaly podmínky, v nichž mohl jeho metabolismus dál fungovat.
To ovšem neznamená, že jsme právě dokázali existenci života na Saturnově měsíci. Experiment ukazuje pouze to, že jeden známý pozemský metabolismus není s předpokládanou chemií jeho oceánu neslučitelný. Neříká nic o tom, zda tam život někdy vznikl.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Druhá studie řešila problém z opačného konce
Představme si ale, že v oceánu nějaký biologický proces skutečně probíhá. Ani tehdy nemáme vyhráno. Stopy života by mohly být v obrovském množství vody tak zředěné, že by je sonda v několika zachycených zrnkách ledu vůbec netrefila.
Druhý tým proto zkoumal, co se děje s oceánskou vodou během tvorby ledových částic vystřelovaných do vesmíru.
Ukázalo se, že jednotlivá zrnka nejsou chemickými kopiemi oceánu ve zmenšeném měřítku. Při pomalém zamrzání kapek a jejich následném rozpadu se rozpuštěné látky rozdělují nerovnoměrně. Některé ledové částice mohou určité soli nebo organické složky obsahovat ve výrazně vyšších koncentracích než jiné.
Pro hledání života je to dobrá zpráva. Případná biosignatura nemusí být rovnoměrně rozředěná mezi miliardami ledových zrnek. Fyzika zamrzání ji může v některých částečkách sama koncentrovat.
Měsíc by mohl fungovat jako vlastní odběrový systém
Právě spojení obou výsledků je zajímavější než kterákoli studie samostatně.
První experiment říká, že chemické prostředí podobné oceánu Enceladu dokáže pohánět metabolismus organismu, který známe ze Země. Druhý naznačuje, že kdyby podobný biologický proces v oceánu skutečně existoval, produkty jeho činnosti by mohly při tvorbě ledových zrnek skončit v některých částicích ve zvýšené koncentraci.
Enceladus by tedy budoucí misi nemusel nutit, aby hledala nepatrnou stopu rovnoměrně rozpuštěnou v oceánu. Sám neustále odebírá vodu ze svého nitra, vytváří z ní částice, některé látky během procesu koncentruje a výsledek vystřeluje do vesmíru.
Pro sondu je to skoro absurdně pohodlné. Nemusí přistát, vrtat skrz led ani spouštět ponorku do cizího oceánu. Stačilo by opakovaně proletět výtryskem a jednotlivá zrnka velmi citlivě analyzovat.
Jeden pozemský mikrob není důkaz mimozemského života
Zároveň je právě Enceladus ideálním místem pro přehnané titulky. Proto stojí za to říct přesně, co nový výzkum neukázal.
Vědci nenašli mikroorganismus na Enceladu. Neprokázali, že tam život vznikl. Neprokázali ani to, že tam dnes probíhá produkce metanu biologickým mechanismem. V laboratoři pouze ukázali, že jeden pozemský mikroorganismus dokáže určitou dobu fungovat v chemických podmínkách, které podle současných modelů část oceánu připomínají.
To je významný krok při testování obyvatelnosti, nikoli objev obyvatel.
Přesto se dnes hledání života na ledovém měsíci posunulo od obecného „má vodu, možná by tam něco mohlo být“ k mnohem konkrétnějším otázkám. Víme lépe, jaký metabolismus by tam mohl využít dostupnou energii, a zároveň začínáme rozumět tomu, které ledové částice by bylo nejvýhodnější analyzovat.
A to možná nakonec bude největší výhoda tohoto nenápadného měsíce: pokud ve svém oceánu něco skrývá, nemusíme se k tomu dostávat my. Část odpovědi nám možná průběžně posílá naproti.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], Science Advances – Enceladus-Like Geochemistry Fuels Methanogenesis under Extreme CO₂-Limitation [2], Science Advances – Cassini CDA Observes Compositional Segregation of Enceladus’ Ice Grains from Slow Freezing and Fragmentation of Oceanic Spray [3], Freie Universität Berlin – Great News from Saturn’s Moon Enceladus in the Search for Life in Space [4]. img ai generated
