Een close-up van de "tijgerstrepen" op de maan Enceladus van Saturnus, waarvan wordt gedacht dat het een grote oceaan van vloeibaar water onder zijn ijzige oppervlak herbergt.
(Afbeelding: © NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team)
SAN FRANCISCO - Als er wezens zwemmen in de begraven oceanen van het buitenste zonnestelsel, zijn ze waarschijnlijk niet aan ons verwant, suggereert nieuw onderzoek.
Sommige wetenschappers zijn van mening dat het leven van wereld naar wereld rond het zonnestelsel is gesprongen, aan boord van brokken steen die door komeet- of asteroïde-inslagen de ruimte in zijn gestraald. Er is inderdaad een denkrichting die het leven hier op aarde wemelt eigenlijk afkomstig uit Mars, die waarschijnlijk eerder bewoonbaar was dan onze eigen planeet. (Dit idee voor rotsrijden staat bekend als 'lithopanspermia', een subset van de bredere panspermia-notie, die zich op welke manier dan ook voorstelt, hetzij natuurlijk, hetzij geleid door een intelligente hand.)
Maar wat is de kans dat zulke vermeende pioniers het bewoonbare onroerend goed veel verder zouden kunnen koloniseren - met name de Jupiter moon Europa en de Saturnus-satelliet Enceladus, die allebei grote oceanen met zout vloeibaar water herbergen onder hun ijsschelpen?
Purdue University-geofysicus Jay Melosh behandelde deze vraag en presenteerde de resultaten vorige week tijdens een gesprek hier tijdens de jaarlijkse herfstbijeenkomst van de American Geophysical Union.
Melosh gebruikte computermodellen om het lot te volgen van 100.000 gesimuleerde Mars-deeltjes die door een inslag van de Rode Planeet zijn gelanceerd. Hij modelleerde drie verschillende uitwerpsnelheden: 1, 3 en 5 kilometer per seconde (respectievelijk ongeveer 2.240 mph, 6.710 mph en 11.180 mph).
In de simulaties kwam een klein percentage van de deeltjes terecht Enceladus in de loop van 4,5 miljard jaar - slechts 0,0000002% tot 0,0000004% van het aantal dat de aarde beïnvloedde. De cijfers waren ongeveer 100 keer hoger voor Europa; die maan kreeg 0,00004% tot 0,00007% van het deeltjesaandeel van de aarde.
We weten dat elk jaar ongeveer 1 ton Mars-rotsen ter grootte van een vuist of groter neerstort op aarde. Met dat cijfer berekende Melosh dat Europa ongeveer 0,4 gram krijgt Mars materiaal per jaar en Enceladus ontvangt slechts 2-4 milligram. Dit zijn gemiddelden, benadrukte hij; de Mars-massa van de manen komt vrijwel zeker van zeer zeldzame aankomsten van behoorlijke rotsen, niet van een gestage stroom van kleine dingen.
De cijfers zijn vergelijkbaar als de bron van de rotsen de aarde is in plaats van Mars, zei Melosh.
Deze resultaten lijken misschien veelbelovend voor de verspreiding van het leven; er kan tenslotte maar één impact van een microbe-dragende rots nodig zijn om Europa of Enceladus van bewoonbaar naar bewoond te maken. Maar er zijn meer factoren waarmee rekening moet worden gehouden en die drukken het optimisme af.
Melosh ontdekte bijvoorbeeld dat de mediane transittijd voor een Mars-meteoriet die Enceladus raakt, 2 miljard jaar bedraagt. Microben zijn moeilijk, maar dat is een lange tijd om de zware omstandigheden in de verre ruimte te doorstaan. En de simulaties gaven aan dat deze inkomende Mars-rotsen Enceladus zouden raken met een snelheid van 5 tot 31 km / s (11.180 mph tot 69.350 mph). De onderkant van dat bereik is misschien overleefbaar, maar het is moeilijk voor te stellen dat iets door die extremere gevolgen heengaat, zei Melosh.
"Dus het komt erop neer: als er leven zou worden gevonden in de oceanen van Europa of Enceladus, is het zeer waarschijnlijk dat het inheems is en niet afkomstig is van de aarde, Mars of (vooral) een ander zonnestelsel", zei Melosh tijdens zijn AGU-lezing. (Zijn berekeningen bevestigen de waarschijnlijkheid dat een exoplaneet-meteoriet de aarde de afgelopen 4,5 miljard jaar met slechts 0,01% heeft getroffen. De kansen zijn veel kleiner voor Europa en Enceladus, zei hij.)
Dat is opwindend nieuws, gezien vanuit een bepaald perspectief. Europa en Enceladus - en andere potentieel bewoonbare werelden in het buitenste zonnestelsel, zoals De enorme maan Titan van Saturnus - is mogelijk eeuwenlang onbesmet gebleven, waardoor inheemse levensvormen ruimschoots de kans kregen om wortel te schieten en te evolueren. Ons zonnestelsel kan dus bogen op veel verschillende soorten leven, in plaats van één wijdverspreid. (Natuurlijk zou het ook best spannend zijn om te zien hoe het aardachtige leven gedurende miljarden jaren zou evolueren in een ijskoude, begraven oceaan.)
En als we slechts één zo'n "tweede genese" in ons zonnestelsel ontdekken, zouden we weten dat leven geen wonder is en in de hele kosmos gemeenschappelijk moet zijn.
We staan misschien op het punt enkele van deze diepgaande vragen te beantwoorden. NASA ontwikkelt bijvoorbeeld een missie genaamd Europa Clipper, die de oceaan van de satelliet zal karakteriseren en onder meer potentiële landingsplaatsen zal verkennen voor een toekomstige levensjacht-landingsmissie. Clipper zal naar verwachting begin tot midden 2020 uitkomen, maar de toekomst van de lander is duister; hoewel het Congres NASA heeft opgedragen de oppervlaktemissie te ontwikkelen, is het dat wel onduidelijk of de financiering doorkomt om dat mogelijk te maken.
Een andere NASA-missie heette Libel, wordt in 2026 gelanceerd om de complexe chemie van Titan te bestuderen. Deze robot-rotorcraft zou mogelijk tekenen van leven in de lucht van de grote maan kunnen waarnemen, als die er zijn. En op de langere termijn zoeken onderzoekers naar manieren om een robot door de ijsschelpen van Europa en Enceladus en in hun mogelijk levensondersteunende oceanen te krijgen. Zo'n missie staat niet in de boeken, maar als we geluk hebben, zou je in de jaren 2030 van de grond kunnen komen.
Dichter bij huis zullen binnenkort ook ernstige astrobiologische acties plaatsvinden. NASA is van plan volgende zomer een levensjagende rover naar Mars te lanceren, net als de European Space Agency en Rusland, die samenwerken via een programma genaamd ExoMars. Beide robots op wielen zullen zich richten op het vinden van tekenen van oude, niet bestaande, Red Planet-organismen. (Natuurlijk is de kans groot dat marsmannetjes, als ze bestaan, aan ons gerelateerd zijn.)
Exoplaneten maken ook deel uit van het plaatje. De James Webb-ruimtetelescoop van NASA, die naar verwachting in 2021 wordt gelanceerd, zal de atmosfeer van nabije buitenaardse werelden kunnen opsnuiven voor potentiële biosignaturen, evenals drie gigantische observatoria op de grond die naar verwachting halverwege de late jaren 2020 online zullen komen - de Giant Magellan Telescope, de Extremely Large Telescope en de Thirty Meter Telescope.
- Foto's: Europa, Mysterious Icy Moon of Jupiter
- Foto's: Enceladus, Saturnus 'koude, heldere maan
- Hoe zou het zijn om op Jupiter's Moon Europa te wonen?
Mike Wall's boek over de zoektocht naar buitenaards leven, "Buiten'(Grand Central Publishing, 2018; geïllustreerd door Karl Tate), is nu uit. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.
