_ Semne de viață detectabile într-un singur granule de gheață emis de lunile extraterestre, configurația experimentală arată

Oceanele încrustate de gheață ale unora dintre lunile care orbitează Saturn și Jupiter sunt candidați de frunte în căutarea vieții extraterestre. Un nou studiu de laborator condus de Universitatea Washington din Seattle și Freie Universität Berlin arată că boabele de gheață individuale ejectate din aceste corpuri planetare pot conține suficient material pentru instrumentele care se îndreaptă acolo în toamnă pentru a detecta semne de viață, dacă există o astfel de viață. .

„Pentru prima dată, am arătat că chiar și o mică parte a materialului celular ar putea fi identificată printr-un spectrometru de masă de la bordul unei nave spațiale”, a declarat autorul principal Fabian Klenner, cercetător postdoctoral UW în Pământ și spațiu. stiinte. „Rezultatele noastre ne oferă mai multă încredere că, folosind instrumentele viitoare, vom putea detecta forme de viață similare cu cele de pe Pământ, despre care credem din ce în ce mai mult că ar putea fi prezente pe lunile oceanice.”

Accesul deschis. Studiul a fost publicat în Science Advances. Alți autori din echipa internațională sunt de la The Open University din Marea Britanie; Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA; Universitatea din Colorado, Boulder; și Universitatea din Leipzig.

Misiunea Cassini care s-a încheiat în 2017 a descoperit crăpături paralele în apropierea polului sudic al lunii Enceladus a lui Saturn. Din aceste crăpături emană penele care conțin gaz și boabe de gheață. Misiunea NASA Europa Clipper, programată să fie lansată în octombrie, va transporta mai multe instrumente pentru a explora și mai detaliat o lună înghețată a lui Jupiter, Europa.

Pentru a se pregăti pentru acea misiune, cercetătorii studiază ceea ce această nouă generație de instrumentele ar putea găsi. Este prohibitiv din punct de vedere tehnic să simuleze direct granule de gheață care zboară prin spațiu cu 4 până la 6 kilometri pe secundă pentru a lovi un instrument de observație, deoarece viteza reală de coliziune va fi.

În schimb, autorii au folosit o configurație experimentală care trimite un fascicul subțire de apă lichidă într-un vid, unde se dezintegrează în picături. Apoi au folosit un fascicul laser pentru a excita picăturile și analiza spectrală de masă pentru a imita ce instrumente de pe sonda spațială vor detecta.

Rezultatele recent publicate arată că instrumentele urmează să meargă în misiuni viitoare, cum ar fi SUrface Dust Analyzer. la bordul Europa Clipper, poate detecta materialul celular într-unul din sutele de mii de boabe de gheață.

Studiul s-a concentrat pe Sphingopyxis alaskensis, o bacterie comună în apele din Alaska. În timp ce multe studii folosesc bacteria Escherichia coli ca organism model, acest organism unicelular este mult mai mic, trăiește în medii reci și poate supraviețui cu puțini nutrienți. Toate aceste lucruri îl fac un candidat mai bun pentru viața potențială pe lunile înghețate ale lui Saturn sau Jupiter.

„Sunt extrem de mici, așa că sunt, în teorie, capabile să se potrivească în boabele de gheață care sunt emise de un ocean. lume precum Enceladus sau Europa”, a spus Klenner.

Rezultatele arată că instrumentele pot detecta această bacterie, sau porțiuni din ea, într-un singur bob de gheață. Molecule diferite ajung în granule de gheață diferite. Noua cercetare arată că analiza unor boabe de gheață unice, unde biomaterialul poate fi concentrat, are mai mult succes decât media unui eșantion mai mare care conține miliarde de boabe individuale.

Un studiu recent condus de aceiași cercetători a arătat dovezi ale fosfatului. pe Enceladus. Acest corp planetar pare să conțină acum energie, apă, fosfat, alte săruri și material organic pe bază de carbon, ceea ce îl face din ce în ce mai probabil să susțină forme de viață similare cu cele găsite pe Pământ.

Autorii emit ipoteza că, dacă celulele bacteriene sunt încapsulate într-o membrană lipidică, ca cele de pe Pământ, atunci ele ar forma și o piele pe suprafața oceanului. Pe Pământ, gunoiul oceanic este o parte cheie a spray-ului mării care contribuie la mirosul oceanului. Pe o lună înghețată în care oceanul este conectat la suprafață (de exemplu, prin crăpăturile din învelișul de gheață), vidul din spațiul cosmic ar face ca acest ocean de sub suprafață să fiarbă. Bulele de gaz se ridică prin ocean și izbucnesc la suprafață, unde materialul celular este încorporat în boabele de gheață din penaj.

„Aici descriem un scenariu plauzibil pentru modul în care celulele bacteriene pot fi, teoretic, încorporate în Material înghețat care se formează din apă lichidă pe Enceladus sau Europa și apoi este emis în spațiu”, a spus Klenner.

Analizorul de praf SUrface de la bordul Europa Clipper va avea o putere mai mare decât instrumentele din misiunile anterioare. De asemenea, acesta și instrumentele viitoare vor putea, pentru prima dată, să detecteze ionii cu sarcini negative, făcându-i mai potriviti pentru detectarea acizilor grași și a lipidelor.

„Pentru mine, este și mai interesant să caut lipide. , sau pentru acizi grași, decât pentru a căuta elementele de bază ale ADN-ului, iar motivul este că acizii grași par a fi mai stabili”, a spus Klenner.

„Cu instrumente adecvate, cum ar fi SUrface Dust Analyzer. pe sonda spațială Europa Clipper a NASA, ar putea fi mai ușor decât am crezut să găsim viață sau urme ale ei pe lunile înghețate”, a declarat autorul principal Frank Postberg, profesor de științe planetare la Freie Universität Berlin.

(Fluierul)