Decennia lang, sinds de Pionier en Voyager missies die door het buitenste zonnestelsel zijn gegaan, hebben wetenschappers gespeculeerd dat er leven zou kunnen bestaan in ijzige lichamen zoals Jupiter's maan Europa. Maar bedankt de Cassini missie, geloven wetenschappers nu dat andere manen in het buitenste zonnestelsel - zoals de maan Enceladus van Saturnus - mogelijk ook leven zouden kunnen herbergen.
Bijvoorbeeld, Cassini waargenomen pluimactiviteit afkomstig van het zuidpoolgebied van Enceladus, wat duidde op de aanwezigheid van hydrothermale activiteit binnenin. Bovendien bevatten deze pluimen organische moleculen en gehydrateerde mineralen, die mogelijke indicaties van leven zijn. Om te zien of het leven binnen deze maan zou kunnen gedijen, voerde een team van wetenschappers een test uit waarbij stammen van aardbacteriën werden onderworpen aan omstandigheden die vergelijkbaar waren met wat er in Enceladus wordt gevonden.
De studie met hun bevindingen verscheen onlangs in het tijdschrift Nature Communications onder de titel "Biologische methaanproductie onder vermeende Enceladus-achtige omstandigheden". De studie werd geleid door Ruth-Sophie Taubner van de Universiteit van Wenen en omvatte leden van de Johannes Kepler Universiteit Linz, Ecotechnology Austria, de Universiteit van Bremen en de Universiteit van Hamburg.
Omwille van hun studie koos het team ervoor om te werken met drie stammen van methanogene archaea die bekend staan als methanothermococcus okinawensis. Dit type micro-organisme gedijt in zuurstofarme omgevingen en verbruikt chemische producten waarvan bekend is dat ze op Enceladus voorkomen - zoals methaan (CH4), kooldioxide (CO2) en moleculaire waterstof (H2) - en stoot methaan uit als een metabolisch bijproduct. Zoals ze zeggen:
“Om de groei van methanogenen onder Enceladus-achtige omstandigheden te onderzoeken, drie thermofiele en methanogene stammen, Methanothermococcus okinawensis (65 ° C), Methanothermobacter marburgensis (65 ° C) en Methanococcus villosus (80 ° C), allemaal in staat om koolstof te fixeren en winst te behalen energie door de reductie van CO2 met H2 om CH te vormen4, werden onderzocht met betrekking tot groei en biologische CH4 productie onder verschillende headspace gassamenstellingen… ”
Deze stammen zijn geselecteerd vanwege hun vermogen om te groeien in een temperatuurbereik dat kenmerkend is voor de omgeving rond hydrothermale ventilatieopeningen, in een chemisch gedefinieerd medium en bij lage partiële drukken van moleculaire waterstof. Dit komt overeen met wat is waargenomen in de pluimen van Enceladus en wat wordt verondersteld te bestaan in het binnenste van de maan.
Deze soorten archaea zijn vandaag de dag nog steeds op aarde te vinden en blijven hangen in diepe kloven en rond hydrothermale ventilatieopeningen. In het bijzonder de spanning van M. okinawensis is vastgesteld op slechts één locatie rond het diepzee hydrothermale ontluchtingsveld bij Iheya Ridge in de Okinawa-trog bij Japan. Aangezien deze opening zich op een diepte van 972 m (3189 ft) onder zeeniveau bevindt, suggereert dit dat deze soort een tolerantie heeft voor hoge druk.
Jarenlang vermoedden wetenschappers dat de hydrothermale ventilatieopeningen van de aarde een cruciale rol speelden bij het ontstaan van leven, en dat vergelijkbare ventilatieopeningen zouden kunnen bestaan in het binnenste van manen zoals Europa, Ganymede, Titan, Enceladus en andere lichamen in het buitenste zonnestelsel. Het onderzoeksteam was dan ook van mening dat methanogene archaea ook binnen deze lichamen zou kunnen bestaan.
Nadat ze de stammen hadden onderworpen aan Enceladus-achtige temperatuur, druk en chemische omstandigheden in een laboratoriumomgeving, ontdekten ze dat een van de drie stammen kon floreren en methaan kon produceren. De soort wist zelfs te overleven nadat het team agressieve chemicaliën had geïntroduceerd die aanwezig zijn op Enceladus en waarvan bekend is dat ze de groei van microben remmen. Zoals ze concluderen in hun studie:
“In dit onderzoek laten we zien dat de methanogene stam M. okinawensis in staat is om CH te vermeerderen en / of te produceren4 onder vermeende Enceladus-achtige omstandigheden. M. okinawensis werd gekweekt onder hoge druk (tot 50 bar) in gedefinieerde groeimedium- en gasfase, waaronder verschillende potentiële remmers die werden gedetecteerd in de pluim van Enceladus. "
Hieruit stelden ze vast dat een deel van het methaan in de pluimen van Enceladus waarschijnlijk werd geproduceerd door de aanwezigheid van methanogene microben. Zoals Simon Rittmann, een microbioloog aan de Universiteit van Wenen en hoofdauteur van de studie, uitlegde in een interview met De rand. 'Waarschijnlijk leeft dit organisme op andere planetaire lichamen', zei hij. 'En het kan heel interessant zijn om in toekomstige missies te onderzoeken.'
In de komende decennia zijn NASA en andere ruimteagentschappen van plan om meerdere missies naar de Jupiter- en Saturnus-systemen te sturen om hun 'oceaanwerelden' te onderzoeken op mogelijke tekenen van leven. In het geval van Enceladus zal dit hoogstwaarschijnlijk een lander zijn die zich rond het zuidelijke poolgebied zal vestigen en monsters van het oppervlak zal verzamelen om de aanwezigheid van biosignaturen te bepalen.
Als alternatief kan een orbiter-missie worden ontwikkeld die door de pluimen van Enceladus vliegt en bioreadings rechtstreeks van de ejecta van de maan verzamelt, en zo oppikt waar Cassini gestopt. Welke vorm de missie ook aanneemt, de ontdekkingen zullen naar verwachting een grote doorbraak zijn. Eindelijk hebben we eindelijk het bewijs dat de aarde niet de enige plek in het zonnestelsel is waar leven kan bestaan.
Bekijk ook zeker de video van John Michael Godier, getiteld "Encedalus en de levensomstandigheden":
