Identifizierung von Zellen in den Eiskörnern von Enceladus

Unter den zahlreichen natürlichen Satelliten des Saturn sticht einer unter den anderen heraus, weil er das Zeug dazu zu haben scheint das Leben unterstützen wie wir wissen. Der Mond Enceladus mit einem Durchmesser von 500 Kilometern ist die Heimat ein Ozean aus flüssigem Wasser unter seiner gefrorenen Krusteder sich über die gesamte Mondoberfläche erstreckt.

Eine Reihe von Geysire Am Südpol des Satelliten projizieren sie Gas in den Weltraum Eisgranulat aus Meerwasser gebildet. Dieses als Kryovulkanismus bekannte Phänomen hat wichtige Erkenntnisse über diesen ansonsten unzugänglichen Ozean geliefert.

Von 2004 bis 2017 untersuchte die Cassini-Sonde den Saturn, seine Ringe und seine Hauptsatelliten, darunter Enceladus, und lieferte spektakuläre Ergebnisse. Die Konstrukteure von Cassini hatten nicht vor, die Eiskörner zu analysieren, die Enceladus aktiv aussendete, aber sie enthielten dennoch eine Staubanalysator in der Sondenausrüstung. Dieses Tool hat es geschafft individuell messen Die Eiskörnchen emittierten und lieferten den Forschern Informationen darüber Zusammensetzung des Ozeansversteckt unter Dutzenden Kilometern eisiger Kruste.

Der felsige Kern von Enceladus interagiert wahrscheinlich mit dem Wassermeer über hydrothermale Quellen, heiße Quellen, die auf dem Meeresboden sprudeln, wo sie auf der Erde möglicherweise entstanden sind die ersten Bausteine ​​des Lebens.

Auch einer der Jupitermonde, Europa, besitzt einen Ozean, der sich unter seiner eisigen Kruste erstreckt. Eiskörner schweben über der Oberfläche, und einige Wissenschaftler gehen davon aus, dass es in Europa möglicherweise sogar Geysire gibt, die Körner wie Enceladus in den Weltraum schießen.

In der spannenden Hypothese, dass es in diesen Ozeanen Lebensformen wie Bakterien gibt, fragen sich Wissenschaftler, ob es technisch möglich wäre, Spuren davon in den Eiskörnern aus der Tiefsee der beiden Eismonde zu finden.

Fabian Klennerein Planetenforscher und Astrobiologe an der University of Washington, leitete eine Studie, die letzten Monat in veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Fortschrittedas die Möglichkeit einer zukünftigen Mission von untersucht Zellmaterial lokalisieren innerhalb einzelner Eiskörner von Enceladus und Europa.

Das Fazit lautet: der spektrometrische Fingerabdruck eventuell vorhandener Bakterien wäre eindeutig identifizierbarselbst wenn ein Eiskorn sehr wenig organische Substanz enthielt, viel weniger als eine einzelne Zelle.

Darüber hinaus zeigt die Studie den Vorteil der Analyse einzelner Eiskörner gegenüber denen einer verdünnten Probe aus einer heterogenen Wolke.

„Wie die Ozeane auf der Erde enthält auch der Ozean von Enceladus Salz, hauptsächlich Natriumchlorid, gewöhnliches Speisesalz“, erklärt Klenner in einem Artikel, der in veröffentlicht wurde Die Unterhaltung. „Der Ozean enthält auch verschiedene kohlenstoffbasierte Verbindungen und unterliegt einem Prozess namens Gezeitenerwärmung, der innerhalb des Satelliten Energie erzeugt. Flüssiges Wasser, kohlenstoffbasierte Chemie und Energie sind allesamt wichtige Zutaten für das Leben.“

Im Jahr 2023 war Klenner Mitautor einer Studie, in der Natriumphosphate in Eiskörnern aus dem Ozean von Enceladus gefunden wurden. Phosphat, eine Form von Phosphor, ist ein Schlüsselelement für alles Leben auf der Erde. Es ist Teil der DNA, Zellmembranen und Knochen. Es war das erste Mal, dass Forscher diese Verbindung in einem außerirdischen Wasserozean entdeckten.

Die eisigen Monde von Jupiter und Saturn sind daher von besonderem Interesse für NASA und ESA, die dies bereits getan haben oder planen Weltraummission auf diese Ziele hinarbeiten. Insbesondere soll die NASA-Mission Europa Clipper im Oktober 2024 starten und im April 2030 bei Jupiter eintreffen.

Eines der beiden Massenspektrometer, mit denen Europa Clipper ausgestattet ist, der Surface Dust Analyzer, ist für die Analyse einzelner Eiskörner konzipiert.

Laut Klenner, der an der Mission für dieses Spektrometer beteiligt ist, zeigt die neue Studie, dass dieses Instrument in der Lage sein wird, selbst minimale Anteile einer Bakterienzelle nachzuweisen, wenn sie in einigen ausgestoßenen Eiskörnchen vorhanden sind.

„Mit den kurzfristigen Plänen dieser Raumfahrtagenturen und den Ergebnissen unserer Studie sind die Aussichten für zukünftige Weltraummissionen nach Enceladus oder Europa auf jeden Fall spannend“, schließt Klenner. „Wir wissen jetzt, dass Wissenschaftler mit aktuellen und zukünftigen Instrumenten in der Lage sein sollten, herauszufinden, ob es Leben auf einem dieser beiden Monde gibt.“

Mehr wissen:

• Weiter lesen Wissenschaftliche Fortschritte die Studie „Wie man Zellmaterial in einem einzelnen Eiskorn aus Enceladus oder Europa identifiziert“ von Fabian Klenner, Janine Bönigk, Maryse Napoleoni, Jon Hillier, Nozair Khawaja, Karen Olsson-Francis, Morgan L. Cable und Michael J. Malaska , Sascha Kempf, Bernd Abel und Frank Postberg