5 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o Enceladusie

W czasie gdy wszyscy z nadzieją wyczekują odkryć nowych, sprzyjających życiu egzoplanet; otrzymaliśmy intrygujące informacje od wysłużonej sondy Cassini. Wiele wskazuje na to, że proste organizmy mogą się ukrywać na Enceladusie – jednym z niewielkich księżyców Saturna.

1. Na początku była Europa

Powierzchnia księżyca Europa

Idea poszukiwań śladów życia poza tak zwaną ekostrefą – a więc optymalną odległością globu od gwiazdy – i to w samym Układzie Słonecznym, w żadnym wypadku nie jest nowa. Zarówno badacze jak i amatorzy już od dawna snują śmiałe domniemania na temat licznych księżyców gazowych olbrzymów, szczególną atencją darząc czwartego co do wielkości satelitę okrążającego Jowisza.

Przypuszczenia wezbrały na sile dzięki misji sondy Galileo oraz zdjęciom Hubble’a z 2013 roku, które mocno uprawdopodobniły tezę o geologicznej aktywności Europy, z czym prędko powiązano istnienie podwodnych wulkanów lub kominów hydrotermalnych. Dlaczego to tak istotne? Zasadniczo, powierzchnia tego, jak i wielu innych księżyców, pozostaje skuta lodem, zmrożona do okrutnych temperatur oscylujących w granicach -170oC (dla porównania rekord z Antarktydy to -94oC). Jednakże, jeśli Europa faktycznie pozostaje wewnątrz rozgrzana, to mamy prawo podejrzewać, że głęboko pod kilkunastokilometrową taflą lodu, może być całkiem ciepło i przytulnie. Na tyle, aby przetrwało tam proste życie.

2. Mały, ale wariat

Enceladus na tle Ziemi

Z interesującym nas dzisiaj Enceladusem – szóstym pod względem wielkości satelitą Saturna – sprawy mają się podobnie. Średnie temperatury nie wykraczają tam ponad diabelne -190oC, a zlodowaciałe obszary zdobią jedynie charakterystyczne pęknięcia i bruzdy.  Na zbyt wiele światła też nie ma co liczyć, bowiem Saturn oddala się na dystans 1,5 miliarda kilometrów od Słońca, czyli aż dziesięciokrotnie większy niż Ziemia. Krótko mówiąc: ciemno, zimno i ponuro. Główną różnicę między Enceladusem a Europą stanowi rozmiar. Ten pierwszy posiada średnicę zaledwie 500 kilometrów, zatem pozostaje sześciokrotnie drobniejszy od księżyca Jowisza i dwadzieścia cztery razy mniejszy od naszej planety. Zasadniczo, okrążenie całego zmrożonego globu na szerokości równika, zajęłoby nam mniej czasu niż przemierzenie drogi z Warszawy do Paryża.

Ciekawy jest jednak fakt, że mimo mikrych rozmiarów Enceladus błyszczy, w jak najbardziej dosłownym sensie. O ile nasza planeta odbija w przestrzeń około 30% padającego na nią światła, o tyle śnieżnobiały księżyc odrzuca niemal 99% promieni słonecznych. To rekord naszego Układu.

3. Zbadał go Cassini

Sonda Cassini w układzie Saturna

Obecny przełom i większość wiedzy na temat Enceladusa – w ogóle na temat Saturna i wszystkich jego naturalnych satelitów – zawdzięczamy mocno sfatygowanej sondzie Cassini. Wspólne amerykańsko-europejskie przedsięwzięcie wystartowało jesienią 1997 roku, aby po siedmiu latach (to daleko!) i czterech asystach grawitacyjnych dotrzeć na orbitę planetarnego władcy pierścieni. Właściwie powinienem pisać o misji Cassini-Huygens, przy czym próbnik noszący imię Christiaana Huygensa odłączył się od sondy w 2004 roku, lądując na powierzchni Tytana – największego księżyca Saturna. Samo urządzenie Cassini, nie licząc ostatniej misji, wcześniej już trzykrotnie zbliżało się do Enceladusa na odległość zaledwie kilkuset kilometrów. Już wtedy udało się uchwycić na fotografiach strugi lodowych okruchów, mogących wskazywać na procesy wulkaniczne. 

Sondzie nie będzie jednak dane świętować pełnego dwudziestolecia swojego istnienia. Już wiadomo, że we wrześniu tego roku maszyna zanurkuje w atmosferze Saturna i będzie to jej ostatni manewr. Tym bardziej należy docenić badania, które udało się dokonać niemal w ostatnim momencie. 

4. Skrywa dogodne warunki dla życia

Co kryje się pod powierzchnią Enceladusa?

Przejdźmy wreszcie do ostatnich rewelacji. Co właściwie odkryto? Sonda Cassini-Huygens podczas jednego ze swych ostatnich przelotów, miała okazję dokonać analizy chmury pyłów pochodzących bezpośrednio z rowów przecinających lodowe pustkowia Enceladusa. Według publikacji Huntera Waite’a i Christophera Gleina, w przebadanej przez spektrometr jonowy próbce materii dostrzeżono ślady wodoru cząsteczkowego H2. To ich zdaniem dowodzi, że ciekła woda spod księżycowego lodowca, reaguje chemicznie, prawdopodobnie w związku z aktywnością licznych kominów hydrotermalnych.

Dla mikrobiologa myślącego o energii koniecznej dla przetrwania mikrobów, wodór jest jak złota moneta energetycznej waluty. Gdybyśmy mogli posiadać tylko jedną rzecz, jeden związek chemiczny wydostający się z podwodnego komina, który mógłby podtrzymać mikrobiologiczne życie, to najlepszym wyborem byłby wodór.

Peter Girguis

Ale to nie wszystko. Jeśli na Enceladusie występuje ocean, podgrzewające go kominy oraz zaawansowane reakcje chemiczne, to istnieje również cień szansy, że spotkamy tam anaeroby, czyli organizmy beztlenowe. Nie ma sensu robić sobie nadziei, na spotkanie w tych mrocznych głębinach jakiegokolwiek złożonego gatunku, ale uchwycenie choćby jednego pierwotniaka, jednej beztlenowej i absolutnie prymitywnej bakterii – byłoby największym przełomem naukowym tego stulecia.

5. Księżyce Jowisza nadal mają pierwszeństwo

Widok na Jowisz z powierzchni Ganimedesa

Zarówno Enceladus jak i Europa mogą zmienić – i prawdopodobnie zmienią – nasze spojrzenie na kosmos. Zdrowy rozsądek nakazuje szukać życia pozaziemskiego na powierzchni obiektów podobnych naszej planecie: dobrze oświetlonych, ciepłych, z ciekłą wodą na każdym kroku. Księżyce naszego Układu Słonecznego przypominają nam, że przecież proste życie, również to ziemskie, wcale nie potrzebowało aż takich wygód. Wiele wskazuje na to, że pierwsze replikatory rodziły się właśnie pod wodą, w kompletnej ciemności, bazując na energii bijącej z wnętrza planety, bez udziału Słońca.

Weryfikacja faktu, że chemiczna energia potrzebna dla życia, rzeczywiście występuje w oceanie małego księżyca Saturna, jest kamieniem milowym w naszych poszukiwaniach życia poza Ziemią. (…) Wiemy już teraz, że Enceladus posiada praktycznie wszystkie składniki wymagane dla istnienia życia.

Linda Spilker

Dlatego uwaga obecnego pokolenia astronomów zostanie już wkrótce skoncentrowana na barwnych księżycach gazowych olbrzymów. Pierwsze miejsce w kolejce zajmuje jednak nie Enceladus, lecz znów Europa. Już w 2009 roku rozpoczęto przymiarki do eksperymentu Europa Jupiter System Mission, jednak brak porozumienia między NASA i ESA prawdopodobnie poskutkuje organizacją osobnych wypraw. Dlatego już w 2022 roku Europejczycy samodzielnie podejmą się zbadania… Europy (czyż to nie logiczne?). Niestety Jupiter Icy Moon Explorer skupi się przede wszystkim na Ganimedesie i to na jego powierzchni wyląduje ewentualny próbnik. Co do Enceladusa, musimy uzbroić się w cierpliwość. Jest to zbyt obiecujący obiekt, aby któraś z agencji nie pokusiła się o zgłębienie jego tajemnic. Niestety z uwagi na kolejkę, takiego przedsięwzięcia należy się spodziewać dopiero w latach 30. obecnego stulecia. 

Literatura uzupełniająca
K. Lant, NASA Says Saturn’s Moon Has “The Ingredients Necessary For a Habitable Environment”, [online: https://futurism.com/5-nasa-says-saturns-moon-has-ingredients-necessary-for-a-habitable-environment/];
H. Waite, C. Glein, R. Perryman, Cassini finds molecular hydrogen in the Enceladus plume: Evidence for hydrothermal processes, [online: http://science.sciencemag.org/content/356/6334/155];
M. Wielgosz, Aktywność hydrotermalna na Enceladusie, [online: http://weglowy.blogspot.com/2017/04/aktywnosc-hydrotermalna-na-enceladusie.html];
L. Billings, Food on Enceladus, Old Faithful on Europa Strengthen Case for Finding Alien Life, [online: www.scientificamerican.com/article/scientists-find-food-at-enceladus-old-faithful-at-europa/?WT.mc_id=SA_FB_SPC_NEWS];
K. Brabaw, JUICE-y Mission to Jupiter One Step Closer to Reality, [online: www.space.com/30107-jupiter-moons-mission-moves-forward.html].
Kosmiczna symfonia cz.5: M-Teoria Promieniowanie kosmiczne – największy problem Marsa Kościół Galaktyczny