ה קאסיני האורביטר חשף דברים מרתקים רבים על מערכת סטורן לפני שהמשימה שלה הסתיימה בספטמבר 2017. בנוסף לחשוף הרבה על הטבעות של סטורן ועל פני השטח והאווירה של טיטאן (הירח הגדול ביותר של שבתאי), הוא היה אחראי גם לגילוי של פלומות מים המגיעות מאזור הקוטב הדרומי של אנצלאדוס. גילוי הפלומות הללו עורר דיון נרחב סביב קיומם האפשרי של החיים בפנים הירח.
זה התבסס בחלקו על עדויות לכך שהפלומות התרחבו עד גבול הליבה / המעטפת של הירח והכילו אלמנטים חיוניים לחיים. הודות למחקר חדש שהובל על ידי חוקרים מאוניברסיטת היידלברג, גרמניה, אושר כעת כי הפלומות מכילות מולקולות אורגניות מורכבות. זו הפעם הראשונה בה מתגלים אורגנים מורכבים על גוף שאינו כדור הארץ, ומחזקת את המקרה לירח התומך בחיים.
המחקר, שכותרתו "תרכובות אורגניות מקרומולקולריות ממעמקי אנצלאדוס", הופיע לאחרונה בכתב העת. טבע. המחקר הובל על ידי פרנק פוסטברג ונוז'ר חוואג'ה מהמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטת היידלברג, וכלל חברים ממכון לייבניץ לשינוי פני שטח (IOM), מכון המחקר בדרום-מערב (SWRI), מעבדת הנעה סילונית של נאס"א, אוניברסיטאות מרובות.
קיומו של אוקיינוס מים נוזלי בפנים אנצ'אלדוס היה נושא לוויכוח מדעי מאז 2005, כאשר קאסיני צפה לראשונה בכמויות המכילות אדי מים המתפשטות משטח הקוטב הדרומי של הירח דרך סדקים במשטח (המכונה "פסים נמר"). על פי המדידות שנעשו על ידי קאסיני-הויגנס בדיקה, פליטות אלה מורכבות ברובן מאדי מים ומכילות חנקן מולקולרי, פחמן דו חמצני, מתאן ופחמימנים אחרים.
הניתוח המשולב של דימות, ספקטרומטריה המונית ונתונים מגנטוספריים הצביע גם על כך שהפלומות הקוטביות הדרומיות שנצפו נובעות מתאי לחץ מתחת לפני השטח. זה אושר על ידי קאסיני משימה בשנת 2014 כאשר הבדיקה ביצעה מדידות כוח משיכה שהצביעו על קיומו של אוקיינוס דרום-קוטבי תת-קרקעי של מים נוזליים בעובי של כ -10 ק"מ.
זמן קצר לפני הגשש שצלל לאטמוספירה של שבתאי, הגשש גם מידע שהצביע על כך שהאוקיאנוס הפנימי קיים מזה זמן. הודות לקריאות קודמות שהצביעו על קיומה של פעילות הידרותרמית בפנים וסימולציות שעיצבו את פנים הפנים, הגיעו המדענים למסקנה שאם הגרעין היה נקבובי מספיק, פעילות זו הייתה יכולה לספק חום מספיק בכדי לשמור על אוקיינוס פנים במשך מיליארדי שנים.
עם זאת, כל המחקרים הקודמים של קאסיני הנתונים הצליחו לזהות רק תרכובות אורגניות פשוטות בחומר הפלומה, כאשר המונים מולקולריים נמצאים ברובם מתחת ל -50 יחידות מסה אטומית. לצורך המחקר הצוות צפה ראיות לחומר אורגני מקרומולקולרי מורכב בגרגירי הקפוא של הפלומות שהיו המונים מעל 200 יחידות מסה אטומית.
זה מהווה את הגילוי הראשון אי פעם של אורגנים מורכבים בגוף מחוץ לכדור הארץ. כפי שהסביר ד"ר חוואג'ה בהודעה לעיתונות של ESA לאחרונה:
"מצאנו שברים מולקולריים גדולים המראים מבנים האופייניים למולקולות אורגניות מורכבות מאוד. מולקולות ענק אלה מכילות רשת מורכבת הנבנית לעתים קרובות ממאות אטומים של פחמן, מימן, חמצן וכנראה חנקן המהווים מבנים בצורת טבעת ודמויית שרשרת. "
המולקולות שהתגלו היו תוצאה של גרגירי הקרח שנפלטו ופגעו בכלי לניתוח אבק על סיפון קאסיני במהירות של כ 30,000 קמ"ש. עם זאת, הצוות מאמין שמדובר בסך הכל בשברים של מולקולות גדולות יותר שהכילו מתחת לפני השטח הקפוא של אנצלדוס. כפי שהם קובעים במחקר שלהם, הנתונים מצביעים על כך שיש סרט דק עשיר אורגני על גבי האוקיאנוס.
מולקולות גדולות אלה יהיו כתוצאה מתהליכים כימיים מורכבים, שיכולים להיות אלה הקשורים לחיים. לחילופין, הם עשויים להיות נגזרים מחומר קדמוני הדומה למה שנמצא בכמה מטאוריטים או (כפי שחשוד הצוות) הנוצר כתוצאה מפעילות הידרותרמית. פוסטברג הסביר:
"לדעתי השברים שמצאנו הם ממוצא הידרותרמי, לאחר שעובדו בתוך הגרעין הפעיל ההידרותרמי של אנצלאדוס: בלחצים הגבוהים ובטמפרטורות החמות שאנו מצפים שם, יתכן שיכולות להתעורר מולקולות אורגניות מורכבות."
כאמור, סימולציות אחרונות הראו כי הירח יכול להפיק מספיק חום באמצעות פעילות הידרותרמית כדי שהאוקיאנוס הפנימי שלו היה קיים במשך מיליארדי שנים. מחקר זה עוקב אחר תרחיש זה על ידי הצגת כיצד ניתן להזריק חומר אורגני לים על ידי פתחי אוורור הידרותרמיים. זה דומה למתרחש בכדור הארץ, תהליך שלדעת המדענים כי מילא תפקיד חיוני במקורות החיים בכוכב הלכת שלנו.
על פני כדור הארץ, חומרים אורגניים מסוגלים להצטבר על קירות בועות האוויר העולות הנוצרות על ידי פתחי אוורור הידרותרמיים, אשר לאחר מכן עולים לפני השטח ומתפזרים על ידי ריסוס ים והבועות מתפוצצות. מדענים מאמינים שתהליך דומה מתרחש באנצ'אלדוס, שם בועות גז העולות דרך האוקיאנוס עשויות להעלות חומר אורגני מגבול ליבת המשטח אל פני השטח הקפואים.
כאשר בועות אלה מתפרצות על פני השטח, זה עוזר לפזר חלק מהאורגניים אשר הופכים אז לחלק מהריסוס המלוח העובר דרך סדקי הנמר. לאחר מכן תרסיס זה קופא לחלקיקים קפואים כשהוא מגיע לחלל, שולח חומר אורגני וקרח בכל מערכת שבתאי, שם התגלה כעת. אם המחקר הזה נכון, מרכיב בסיסי אחר בחיים קיים בפנים של אנצ'דלוס, מה שהופך את המקרה לחיים שם לחזק בהרבה.
זה רק האחרון בשורה ארוכה של תגליות שביצע קאסיני, שרבים מהם מצביעים על קיומם הפוטנציאלי של החיים בכמה או מירחי ירחו של סטורן. בנוסף לאישור המולקולות האורגניות הראשונות ב"עולם אוקיינוס "של מערכת השמש שלנו, קאסיני מצא גם עדויות משכנעות לסביבה פרוביוטית עשירה וכימיה אורגנית בטיטאן.
בעתיד צפויים משימות מרובות לחזור לירחים אלה כדי לאסוף עדויות נוספות לחיים פוטנציאליים, להרים את מקום הכבוד קאסיני עזוב. כל כך ארוך קאסיני, ותודה ששרפת שביל!
