Môže existovať život na Encelade? Pozemské mikróby zvládli podmienky podobné jeho oceánu

Saturnov mesiac Enceladus dlho pôsobil ako obyčajné zamrznuté teleso. Dnes patrí medzi miesta, ktoré vedci pozorne sledujú pri hľadaní podmienok vhodných pre život mimo Zeme. Dôvod je ukrytý pod jeho ľadovým povrchom. Pozorovania kozmickej sondy Cassini odhalili obrovské výtrysky vodnej pary a ľadových častíc, ktoré unikajú z oblasti južného pólu. Neskoršie pozorovania poskytli ďalšie dôkazy o tom, že pod zamrznutým povrchom sa nachádza rozsiahly slaný oceán.

Teraz vedci dostali ďalší zaujímavý výsledok. V laboratóriu vytvorili zmes, ktorá napodobnila podmienky v oceáne Enceladu, a následne do nej vložili mikroorganizmy zo Zeme a na prekvapenie vedcov, mikróby experiment prežili.

Oceán sa ukrýva pod hrubou vrstvou ľadu

Enceladus má priemer približne 500 kilometrov, takže v porovnaní so Zemou ide o malé teleso. Pod jeho povrchom sa však podľa vedeckých pozorovaní nachádza oceán kvapalnej vody. Práve voda robí z tohto mesiaca jeden z najzaujímavejších objektov sústavy. Sonda Cassini počas svojej misie opakovane prelietala popri Encelade a skúmala materiál vyvrhovaný do priestoru. Vedci v ňom našli vodu, soli aj organické látky.

Významnú úlohu môže zohrávať aj dno oceánu. Modely naznačujú prítomnosť hydrotermálnych prieduchov, teda miest, kde sa do vody dostáva teplý materiál bohatý na minerály. Niečo podobné poznáme aj zo Zeme. Na dne oceánov existujú hydrotermálne prieduchy, v ktorých žijú mikroorganizmy napriek tomu, že tam panujú podmienky, ktoré by človek rozhodne nepovažoval za príjemné.

Práve takéto organizmy zaujali tím okolo geobiológa Williama Orsiho z Ludwig-Maximilians-Universität v Mníchove.

Súvisí s tým

Blízka super-Zem vyzerá nádejnejšie, než sa zdalo. Podmienky pre život na GJ 3378b môžu byť reálne

Vedci vytvorili Enceladus v laboratóriu

Výskumníci pripravili zmes vody, solí a uhličitanov. Pridali do nej aj rozomleté horniny, aby napodobnili kontakt medzi vodou a skalnatým dnom oceánu. Keď voda reagovala s horninou, začal v zmesi vznikať vodík. Práve vodík môže predstavovať dôležitý zdroj energie pre niektoré mikroorganizmy. Vedci preto siahli po takzvaných metanogénoch. Tieto mikroorganizmy patria medzi pozoruhodné formy života. Nepotrebujú kyslík tak ako organizmy, ktoré poznáme z bežného prostredia. Energiu získavajú chemickou reakciou, pri ktorej využívajú vodík a oxid uhličitý a vytvárajú metán. Takéto mikróby žijú aj v extrémnych prostrediach na Zemi.

„Bola to skôr strela naslepo,“ povedal William Orsi o nápade otestovať ich v simulovanom oceáne Enceladu.

Výskumníci použili mikroorganizmy, ktoré pôvodne získali pri hydrotermálnych prieduchoch v Okinavskej priekope medzi Japonskom a Taiwanom.

Mikróby zvládli aj veľmi zásadité prostredie

Simulovaný oceán dosiahol pH približne 11. Ide o výrazne zásadité prostredie, ktoré sa nachádza ďaleko za hranicou podmienok, pri ktorých sa podľa predchádzajúcich poznatkov mali tieto organizmy cítiť dobre. Napriek tomu sa mikroorganizmom podarilo v pripravenej zmesi rásť. Vedci navyše zaznamenali ďalšiu zaujímavú reakciu. Mikróby upravili svoj metabolizmus tak, aby zvládli nízku koncentráciu oxidu uhličitého vo vode.

Experiment teda ukázal, že pozemský organizmus môže v určitom type simulovaného oceánu Enceladu nielen krátkodobo prežiť, ale dokonca v ňom vykonávať metabolické procesy.

„Ak použijeme bunkovú definíciu života, ktorú dnes poznáme zo Zeme, experimenty hovoria, že ak by sa na Encelade nachádzal tento organizmus alebo niečo podobné, existuje veľká šanca, že by tam dokázal prežiť,“ vysvetlil Orsi.

Niekoľko dní ešte nie je milión rokov

Autori štúdie upozorňujú, že hoci organizmy dokázali v simulovanom prostredí Enceladu prežiť, organizmy testovali len počas niekoľkých dní. Enceladus má úplne iné prostredie a prípadný život by tam musel fungovať celé generácie.

„Dokázali by prežiť rok? Dokázali by prežiť milión rokov? To nevieme,“ upozornil Orsi.

Rovnako nie je jasné, či by prípadný život na Encelade vyzeral podobne ako pozemské metanogény. Ak tam život niekedy vznikol, mohol sa vyvinúť úplne iným spôsobom. Experiment preto skôr odstránil jednu z prekážok. Ukázal, že chemické podmienky, ktoré môžu panovať v oceáne pod ľadom, automaticky nevylučujú existenciu mikrobiálneho života.

Ľadové častice môžu prezradiť viac, než sa zdá

Vedci zároveň publikovali druhú štúdiu, ktorá sa venuje samotným výtryskom Enceladu. Keď kvapky oceánu vystúpia do priestoru a zamrznú, ľadové častice sa môžu rozdeliť podľa svojho zloženia. Ak by sa v kvapkách nachádzali mikroorganizmy alebo ich zvyšky, mohli by sa skoncentrovať iba v malej časti vzniknutých ľadových častíc. Pre hľadanie života by to paradoxne mohla byť výhoda. Namiesto skúmania obrovského množstva materiálu by vedci mohli hľadať konkrétne častice s neobvyklým chemickým zložením alebo potenciálnymi biologickými stopami.

Práve výtrysky predstavujú jednu z najzaujímavejších vlastností Enceladu. Materiál z jeho podpovrchového oceánu totiž uniká priamo do vesmíru, takže budúca sonda by teoreticky nemusela prevŕtať kilometre ľadu, aby sa dostala k vzorkám vody.

Na Enceladus sa má vrátiť ďalšia sonda

Výsledky podobných experimentov preto podporujú záujem o ďalšiu misiu k tomuto Saturnovmu mesiacu. Európska vesmírna agentúra ESA pripravuje koncept misie L4, ktorá by mala spojiť sondu na obežnej dráhe Saturnu s pristávacím modulom určeným pre Enceladus. Jeho cieľom by bolo skúmanie materiálu súvisiaceho s výtryskami a hľadanie takzvaných biosignatúr, teda chemických alebo iných stôp, ktoré by mohli súvisieť so životom.

Ak sa projekt uskutoční podľa navrhovaného harmonogramu, štart by mohol prísť približne v roku 2042 a k Saturnu by sonda dorazila až v 50. rokoch.