Cassini Orbiter paljasti monia kiehtovia asioita Saturnuksen järjestelmästä ennen operaation päättymistä syyskuussa 2017. Sen lisäksi, että se paljasti paljon Saturnuksen renkaista ja Titanin (Saturnuksen suurin kuu) pinnasta ja ilmakehästä, se oli myös vastuussa tulevien vesiroiskeiden löytämisestä. Enceladun eteläosasta. Näiden plummien löytäminen laukaisi laajan keskustelun elämän mahdollisesta olemassaolosta kuun sisätiloissa.
Tämä perustui osittain todisteisiin siitä, että plummit ulottuivat aina kuun ytimen / vaipan rajaan ja sisälsivät elämälle välttämättömiä elementtejä. Saksan Heidelbergin yliopiston tutkijoiden johtaman uuden tutkimuksen avulla on nyt vahvistettu, että plummit sisältävät monimutkaisia orgaanisia molekyylejä. Tämä on ensimmäinen kerta, kun monimutkaisia orgaanisia aineita on havaittu muussa kehossa kuin Maassa, ja se tukee elämää tukevaa kuuta.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Makomolekyyliset orgaaniset yhdisteet Enceladusin syvyyksistä”, ilmestyi äskettäin lehdessä Nature. Tutkimusta johtivat Frank Postberg ja Nozair Khawaja Heidelbergin yliopiston maatieteellisestä instituutista. Tutkimukseen osallistuivat Leibnizin pintamuutosinstituutin (IOM), Lounais-tutkimusinstituutin (SwRI), NASA: n suihkumoottorin laboratorion ja useita yliopistoja.
Nestemäisen veden valtameren olemassaolosta Enceladusin sisätiloissa on käyty tieteellistä keskustelua vuodesta 2005 lähtien, jolloin Cassini havaitsi ensimmäisen kerran vesihöyryjä, jotka sisälsivät vesihöyryä, jotka kulkivat kuun etelänapaisesta pinnasta halkeamien kautta (lempinimenä "Tiger Stripes"). Mittausten mukaan Cassini-Huygens Koettimen, nämä päästöt koostuvat pääosin vesihöyrystä ja sisältävät molekyylipitoisuuden, hiilidioksidin, metaanin ja muut hiilivedyt.
Kuvantamisen, massaspektrometrian ja magnetosfääritietojen yhdistetty analyysi osoitti myös, että havaitut eteläisen napapiirin plummit tulevat paineistettuista maanpinnan kammioista. Komissio vahvisti tämän Cassini Suoritusmatka vuonna 2014, kun koetin suoritti painovoimamittaukset, jotka osoittivat etelänapaisen nesteveden merenpinnan valtameren olemassaolon, jonka paksuus oli noin 10 km.
Vähän ennen kuin anturi upposi Saturnin ilmakehään, koetin sai myös tietoja, jotka osoittivat, että sisämeri on ollut olemassa jonkin aikaa. Aiempien lukemien, jotka osoittivat hydrotermisen aktiivisuuden esiintymisen sisätiloissa, ja sisätiloja mallineiden simulaatioiden ansiosta tutkijat päättelivät, että jos ydin olisi riittävän huokoinen, tämä toiminta olisi voinut tarjota tarpeeksi lämpöä sisäisen valtameren ylläpitämiseen miljardeja vuosia.
Kuitenkin kaikki aikaisemmat tutkimukset Cassini tiedot pystyivät tunnistamaan vain yksinkertaiset orgaaniset yhdisteet plume-materiaalissa, joiden molekyylimassat olivat enimmäkseen alle 50 atomimassayksikköä. Tutkimuksensa vuoksi ryhmä havaitsi todisteita monimutkaisista makromolekyylimaisista orgaanisista aineista plummien jäisissä jyvissä, joiden massat olivat yli 200 atomimassayksikköä.
Tämä on monimutkaisten orgaanisten aineiden havaitseminen maapallon ulkopuolella. Kuten tri Khawaja selitti äskettäisessä ESA: n lehdistötiedotteessa:
”Löysimme suuret molekyylie fragmentit, jotka osoittavat rakenteita, jotka ovat tyypillisiä hyvin monimutkaisille orgaanisille molekyyleille. Nämä valtavat molekyylit sisältävät monimutkaisen verkon, joka rakennetaan usein satoista hiili-, vety-, happi- ja todennäköisestä typpiatomista, jotka muodostavat rengasmaiset ja ketjumaiset alirakenteet. "
Havaitut molekyylit olivat seurauksena ulostyöntyneistä jääjyvistä, jotka osuivat Cassinin kyytiin pölyn analysointilaitteeseen nopeudella noin 30 000 km / tunti. Ryhmä kuitenkin uskoo, että nämä olivat vain Enceladusin jäisen pinnan alla olevien suurempien molekyylien fragmentteja. Kuten he toteavat tutkimuksessaan, tiedot viittaavat siihen, että valtameren päällä on ohut orgaanisesti rikas elokuva.
Nämä suuret molekyylit olisivat tulosta monimutkaisista kemiallisista prosesseista, jotka voivat olla elämään liittyviä. Ne voidaan vaihtoehtoisesti saada alkuperäisestä materiaalista, joka on samanlainen kuin mitä on löydetty joistakin meteoriiteista tai (kuten ryhmä epäilee), joka on muodostettu hydrotermisen aktiivisuuden avulla. Postberg selitti:
"Mielestäni löysimme fragmentit ovat hydrotermisiä, ja ne on käsitelty Enceladusin hydrotermisesti aktiivisessa ytimessä: Siellä odotettavissamme korkeissa paineissa ja lämpimissä lämpötiloissa on mahdollista, että syntyy monimutkaisia orgaanisia molekyylejä."
Kuten todettiin, äskettäiset simulaatiot ovat osoittaneet, että kuu saattoi tuottaa tarpeeksi lämpöä hydrotermisen aktiviteetin kautta, jotta sen sisämeressä olisi ollut olemassa miljardeja vuosia. Tämä tutkimus seuraa tätä skenaariota osoittamalla, kuinka orgaaniset aineet voitiin ruiskuttaa valtamereen hydrotermisillä tuuletusaukkoilla. Tämä on samanlainen kuin mitä tapahtuu maapallolla, prosessissa, jonka tutkijoiden mielestä on voinut olla tärkeä rooli planeettamme elämän alkuvaiheessa.
Maapallolla orgaaniset aineet pystyvät kertymään hydrotermisten tuuletusaukkojen luomien nousevien ilmakuplien seinille, jotka nousevat sitten pintaan ja leviävät merisumulla ja kuplat räjähtävät. Tutkijoiden mielestä vastaava prosessi tapahtuu Enceladussa, jossa valtameren läpi nousevat kaasukuplat saattavat tuoda orgaanisia aineita ydinvaipan rajalta jäiseen pintaan.
Kun nämä kuplat purskahtivat pinnalla, se auttaa hajottamaan osan orgaanisista aineista, joista tulee sitten osa tiikerihalkeamien läpi tulevasta suolaisesta suihkeesta. Tämä suihke jäätyy sitten jäisiksi hiukkasiksi saavuttaessaan avaruuteen lähettäen orgaanista ainetta ja jäätä koko Saturnus -järjestelmään, missä se on nyt havaittu. Jos tämä tutkimus on oikein, Enceladusin sisätiloissa on toinen elämän perustava aine, mikä tekee siellä tapahtuvasta elämästä paljon vahvemman.
Tämä on vain viimeisin Cassinin tekemässä pitkän rivin löytöissä, joista monet viittaavat mahdolliseen elämän olemassaoloon Saturnuksen kuukausilla tai joillakin niistä. Sen lisäksi, että Cassini vahvisti aurinkokunnan ensimmäiset orgaaniset molekyylit ”valtameren maailmassa”, Cassini löysi myös vakuuttavia todisteita rikkaasta probioottisesta ympäristöstä ja orgaanisesta kemiasta Titanilla.
Jatkossa useiden operaatioiden odotetaan palaavan näihin kuukautisiin kerätäkseen lisää todisteita potentiaalisesta elämästä ja hakemaan sieltä missä kunniallinen Cassini jätetty pois. Näkemiin Cassini ja kiitos polun polttamisesta!
