Overflod af gasser i Enceladuss hav er et potentielt brændstof - hvis livet er der for at forbruge det

Det underjordiske hav af Saturns måne Enceladus har sandsynligvis højere end tidligere kendte koncentrationer af kuldioxid og brint og et mere jordlignende pH-niveau, muligvis skabe gunstige forhold for livet, ifølge ny forskning fra planetforskere ved University of Washington.

Tilstedeværelsen af ​​så høje koncentrationer kunne give brændstof - en slags kemisk "gratis frokost" - til levende mikrober, sagde ledende forsker Lucas Fifer, en UW ph.d.-studerende i jord- og rumvidenskab. Eller, det kunne betyde "at der næsten ikke er nogen i nærheden til at spise det."

De nye oplysninger om sammensætningen af ​​Enceladus' hav giver planetforskere en bedre forståelse af havverdenens evne til at være vært for liv. sagde Fifer.

Enceladus er en lille måne, en havverden omkring 310 miles (500 kilometer) på tværs. Dets salte hav under overfladen er af interesse på grund af ligheden i pH, saltholdighed og temperatur til Jordens oceaner. Plumer af vanddamp og ispartikler - spottet og studeret af Cassini-rumfartøjet - der bryder ud hundreder af kilometer ud i rummet fra havet gennem sprækker i Enceladus' isindkapslede overflade giver et fristende indblik i, hvad månens underjordiske hav kan indeholde.

Men Fifer og hans kolleger fandt ud af, at fanerne kemisk ikke er de samme som havet, hvorfra de bryder ud med 800 miles i timen; selve udbrudsprocessen ændrer deres sammensætning. Han arbejder sammen med ESS-fakultetets medlemmer David Catling og Jonathan Toner. De vil præsentere deres arbejde 24. juni på astrobiologikonferencen AbSciCon2019 i Bellevue.

Fifer og kolleger siger, at fanerne giver et "ufuldkomment vindue" til sammensætningen af ​​Enceladus' globale underjordiske hav, og at fanesammensætningen og havsammensætningen kan være meget anderledes. At, de finder, skyldes fanefraktionering, eller adskillelse af gasser, som fortrinsvis tillader nogle komponenter af fanen at bryde ud, mens andre efterlades.

Dette i tankerne, holdet vendte tilbage til data fra Cassini-missionen med en computersimulering, der redegør for virkningerne af fraktionering, for at få en klarere idé om sammensætningen af ​​Enceladus' indre hav. De fandt "betydelige forskelle" mellem Enceladus' fane og havkemi. Tidligere fortolkninger, de fandt, undervurdere tilstedeværelsen af ​​brint, metan og kuldioxid i havet.

"Det er bedre at finde høje gaskoncentrationer end slet ingen, " sagde Fifer. "Det virker usandsynligt, at livet ville udvikle sig til at indtage denne kemikaliefri frokost, hvis gasserne ikke var rigelige i havet."

Disse høje niveauer af kuldioxid indebærer også et lavere og mere jordlignende pH-niveau i havet af Enceladus end tidligere undersøgelser har vist. Det lover godt for et muligt liv, også, sagde Fifer.

"Selvom der er undtagelser, det meste liv på Jorden fungerer bedst ved at leve i eller indtage vand med næsten neutral pH, så lignende forhold på Enceladus kunne være opmuntrende, " sagde han. "Og de gør det meget lettere at sammenligne denne mærkelige havverden med et miljø, der er mere velkendt."

Der kan også være høje koncentrationer af ammonium, som også er et potentielt brændstof for livet. Og selvom de høje koncentrationer af gasser kan indikere mangel på levende organismer til at forbruge det hele, Fifer sagde, det betyder ikke nødvendigvis, at Enceladus er blottet for liv. Det kan betyde, at mikrober bare ikke er rigelige nok til at forbruge al den tilgængelige kemiske energi.

Forskerne kan bruge gaskoncentrationerne til at bestemme en øvre grænse for visse typer mulige liv, der kunne eksistere i det iskolde hav Enceladus.

Med andre ord, han sagde:"I betragtning af at der er så meget gratis frokost tilgængelig, hvad er den største mængde, livet kunne spise for stadig at efterlade den mængde, vi ser? Hvor meget liv ville det understøtte?"

Tak til Cassini, han sagde, vi kender til Enceladus' hav og typerne af gasser, salte og organiske forbindelser, der er til stede der. At studere, hvordan fanesammensætningen ændrer sig, kan lære os endnu mere om dette hav og alt i det.

"Fremtidige rumfartøjsmissioner vil prøve fanerne på udkig efter tegn på liv, hvoraf mange vil blive påvirket blot af udbrudsprocessen, " sagde Fifer. "Så, at forstå forskellen mellem havet og fanen nu vil være en stor hjælp på vejen."