Credit: NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team
Sinds de waarnemingen gedaan met de ruimteverkenner Cassini van de NASA weten we dat de maan Enceladus van Saturnus onder z’n ijskorst een vloeibare oceaan heeft, waarvan het water via spleten en geisers omhoog komt en de ruimte in spuit. Cassini is enkele keren dwars door zo’n pluim van waterdamp heen gevlogen en dat ter plekke onderzocht met z’n Cosmic Dust Analyzer (CDA). Toen al (pakweg 2008) leverde dat een verrassende mix op van vluchtige stoffen, waaronder kooldioxide, waterdamp en koolmonoxide. Maar zes jaar nadat Cassini’s missie eindigde met een duikvlucht in de atmosfeer van Saturnus heeft een team onder leiding van Daniel Muratore (Santa Fe Institute) de gegevens nog eens geanalyseerd en ze komen tot de conclusie dat Enceladus alle ruwe materialen lijkt te hebben om leven te herbergen. Ze concentreren zich op de ontdekking van ammonia en inorganische fosfor in de ondergrondse oceaan. Op grond van ecologische en metabolische theorieén hebben ze een model opgesteld hoe alle gevonden stoffen Enceladus vatbaar hebben kunnen maken voor leven. Belangrijk onderdeel van de ecologische theorie is de zogeheten Redfield verhouding, welke in 1934 werd geopperd door de Amerikaanse oceanoloog Alfred Redfield. Hij toonde toen aan dat de verhouding tussen koolstof, stikstof en fosfor (C:N:P) in de biomassa in de oceanen overal gelijk is, namelijk 106:16:1. Later kwam men er achter dat de verhouding toch wel afhankelijk kan zijn van het gebied en van de soort phytoplankton die er is én dat de verhouding 166:22:1 beter klopt met de waarnemingen.
Voorstelling van Cassini, die dwars door één van de pluimen op Enceladus vliegt. or life beyond Earth. Credits: NASA/JPL-Caltech
De exacte verhouding is hier niet het belangrijkste, wel de conclusie van Redfield. De Redfield-verhouding laat namelijk een opmerkelijke eenheid zien tussen de chemie van levende wezens in de diepe oceaan en de oceaan zelf. Hij stelde zich voor dat er een evenwicht bestaat tussen oceaanwater en planktonvoedingsstoffen, gebaseerd op ‘biotische feedback’. Redfield beschreef een chemisch raamwerk voor voedingsstoffen en eenvoudig leven. En dan komt de vondst om de hoek kijken van ammonia en fosfor in de oceaan van Enceladus. Want die vondst, aangevuld met wat ze eerder al vonden (C, N, H, O) plús aanwijzingen dat er ook voorlopers van aminozuren, ammonium en koolwaterstoffen in de oceaan ziten, maakt het aannemelijk dat er op Enceladus leven kan zijn. Men denkt op grond van de Redfield verhouding dat methanogenese op Enceladus mogelijk is, de vorming van methaan door bepaalde micro-organismen. Op aarde gebeurde dat ook in het Archaea tijdperk. “Grote hoeveelheden van deze voedingsstoffen kunnen consistent zijn met een onvolledige afname als gevolg van een kleine of metabolisch langzame biosfeer, een biosfeer met een recente oorsprong van leven“, aldus de onderzoekers.
Dwarsdoorsnede van Enceladus met een impressie van de processen die daar gaande zijn. Oxidanten die in het oppervlakte-ijs worden geproduceerd wanneer watermoleculen door straling van de zon worden afgebroken, kunnen zich combineren met reductiemiddelen die worden geproduceerd door hydrothermische activiteit en andere water-gesteentereacties, waardoor een energiebron ontstaat voor potentieel leven in de oceaan. Credit: SwRI
Meer informatie vind je in het vakartikel van Daniel Muratore et al, Observations of Elemental Composition of Enceladus Consistent with Generalized Models of Theoretical Ecosystems, bioRxiv (2023).
Bron: Phys.org.
Speak Your Mind