În data de 10 aprilie, 2017, NASA anunța organizarea unei conferințe de presă în care „vor fi prezentate rezultate noi, obținute către sonda Cassini și telescopul spațial Hubble, privitoare la oceanele din Sistemul Solar.” Este obișnuitul anunț sec și lipsit de detalii cu care ne-a obișnuit NASA.
De această dată rețelele de socializare nu au mai explodat, iar conferința a trecut oarecum neobservată, spre deosebire de cea din 22 februarie 2017, legată de sistemul planetar Trappist-1. Ne aflăm în fața unei ciudățenii. Conferința din februarie discuta problema posibilității existenței vieții pe niște obiecte cerești aflate la vreo 50 de ani lumină distanță de noi și a stârnit un interes uriaș. Conferința din aprilie aborda un subiect similar, de această dată pentru două corpuri cerești din Sistemul Solar, și nu a stârnit mai nimic.
Din punctul meu de vedere, anunțul din aprilie, în care se anunța, printre altele, că pe baza noilor date obținute către misiunea Cassini, ”[Satelitul saturnian] Enceladus se află în fruntea listei corpurilor din Sistemul Solar care are condiții propice apariției vieții”, reprezintă o concluzie extrem de importantă, căreia ar trebui să i se acorde mai multă atenție.
O să vă povestesc imediat despre aceste noi date. Dar, pentru a încerca să păstrez o mică umbră de suspans, permiteți-mi să încep cu…
Puțină mitologie
În mitologia greco-romană, Enceladus era un gigant. Povestea giganților este frumos rezumată în cartea Legendele Olimpului, scrisă de către Alexandru Mitru, o carte pe care, în vremea primei mele tinereți, am tot citit-o și am răscitit-o. „Zeus [în mitologia romană, Jupiter] domnea-n Olimp şi nu ştia că Gheea se hotărîse să-l lovească, fiindcă îi închisese pe fiii săi, titanii, in Tartar. Ea mai avea nişte feciori.
Aceştia se născuseră din picăturile de sânge, curse din rana lui Uranus, atunci cînd îl lovise Cronos [în mitologia romană, Saturn] cu secera de diamant. Din fiecare picătură suptă de ţărna roditoare ieşiseră aceşti flăcăi. Şi ei crescuseră cât munţii, luînd forme înspăimîntătoare. Purtau bărbi lungi şi plete dese, ce le cădeau pînă la glezne. Picioarele lor colosale aveau, în loc de piele, solzi. Iar tălpile se prelungeau cu cîte-un trup hidos de şarpe. Fiii aceştia ai zeiţei au fost numiţi de ea giganţi.
[…] La început a fost o clipă de linişte pe-ntreg Pământul. Toţi aşteptau cu încordare să vadă ce o să se-ntîmple. Pe urmă, cu un urlet groaznic, giganţii au făcut un salt şi au pornit către Olimp. Au început s-arunce-n ceruri cu stânci uriaşe, apoi cu torţe mari, aprinse. Lăncile lor brăzdau văzduhul, albe, tăioase, sclipitoare, şi treceau dincolo de nori. Zeus îi înfrunta cu furie, aruncînd fulgere din cer. Iar lîngă dînsul sta Heracle şi-nsoţea fiecare fulger cu cîte-o straşnică săgeată. Giganţii au prins apoi să smulgă munţii din temelia lor, să-i pună unul peste altul şi să-şi alcătuiască-o scară, să ajungă pînă în Olimp.
[…] Ceilalţi dintre feciorii Gheei au fost cu toţii încolţiţi de către zeii olimpieni. Atena l-a târât de chică pe fiorosul Encelade [în mitologia romană, Enceladus], ducându-l în Sicilia şi, prăvălindu-l într-o groapă, a trântit peste el un munte. Poseidon, Ares şi Hefaistos, Artemis, Hermes şi Apolo au biruit în lupte crunte întreaga ceată de giganţi şi s-au acoperit cu toţii de glorie nepieritoare. Legenda spune că giganţii, pierind acolo, lîngă mare, s-au prefăcut şi ei în munţi.”
Câteva date fizice
Enceladus este unul din numeroșii sateliți ai planetei Saturn. A fost descoperit de către William Herschel în 28 august 1789. Având un diametru mediu de circa 504 km, Enceladus este al șaselea satelit, ca mărime, al lui Saturn. Multă vreme el a părut a fi un obiect ceresc oarecum banal. Enceladus a stârnit interesul oamenilor de știință abia în 2005, în momentul în care imaginile transmise de către sonda Cassini au arătat că din zona polului sud al satelitului erup continuu gheizere alcătuite din particule extrem de fine de gheață.
În anul 2015, după analiza datelor referitoare la oscilațiile axei de rotație a lui Enceladus, cercetătorii au ajuns la concluzia că aceastea nu s-ar putea produce dacă satelitul saturnian ar fi complet solid. Singura explicație pentru acest comportament al lui Enceladus ar fi prezența unui ocean sub suprafața lui Enceladus. Datele sugerează că sub o crustă înghețată, groasă de 30-40 km, se află un ocean alcătuit în principal din apă, cu o adâncime de circa 10 km, care constituie rezvorul ce alimentează gheizerele observate de către sonda Cassini. Foarte probabil, căldura care menține aici apa în stare lichidă este generată prin procese mareice. Practic, straturile de roci ale lui Enceleadus se freacă între ele sub acțiunea gravitației lui Saturn, generându-se astfel circa 6 GW de energie termică.
Pe suprafața lui Enceladus se pot remarca cel puțin cinci tipuri de teren. Zone ale satelitului saturnian sunt acoperite cu cratere de impact al căror diametru poate atinge 35 km. Alte zone sunt lipsite de cratere, ceea ce indică faptul că ele au fost remodelate relativ recent. Pe suprafața lui Enceladus mai găsim fisuri, câmpii, zone cu teren vălurit etc. Este de remarcat faptul că zona polului sud al satelitului este practic lipsită de cratere. Aici găsim fracturi lungi în scoarță, care au primit porecla ”dungi de tigru”. De aici erup gheizerele observate de către sonda Cassini.
Ipoteze despre viața pe Enceladus
Vă rog sa rețineți: știm că pe Enceladus găsim apă în stare lichidă. Pe de altă parte se poate enunța principiul conform căruia acolo unde există apă lichidă este posibil să existe și forme de viață. De altfel principiul acesta este avut în vedere și de către NASA pentru căutarea vieții extraterestre, care se poate rezuma în dictonul „Follow the water”.
În anul 2008, în revista Astrobiology, era publicat articolul intitulat „The possible origin and persistence of life on Enceladus and detection of biomarkers in the plume” (Posibila origine și posibila existență a vieții pe Enceladus și detectarea biomarkerilor în gheizere). Articolul era de tipul „Hypothesis Paper” și era semnat de către un colectiv de cercetători condus de către Christopher McKay, astrobiolog la centrul de cercetări Ames al NASA.
Plecând de la datele disponibile în 2008, care arătau că în materia aruncată în spațiu de către gheizerele de pe Enceladus se găsesc, alături de apă, molecule de substanțe organice simple, azot și monoxid de carbon, autorii analizeaza posibilitatea existenței vieții pe satelitul saturnian.
Cum ar fi putut să apară viața acolo? Răspunsul la această întrebare este foarte greu de dat, chiar la nivel de ipoteză. Până și apariția vieții pe Pământ este o problemă care își așteaptă rezolvarea. În ceea ce îl privește pe Enceladus sunt avute în vedere două ipoteze principale. Prima dintre ele presupune că formele primitive de viață s-au răspândit uniform în Sistemul Solar prin mecanismul panspermiei.
Conform unei variante a acestei ipoteze, forme primitive de viață au fost purtate de către praful interstelar și au fost încorporate în nebuloasa preplanetară din care s-au format planetele din Sistemului Solar. În acest caz „este posibil ca fiecare obiect din Sistemul Solar să fi fost «infectat» cu viață”. Deci „viața pe Enceladus și cea terestră ar avea o origine comună și, drept consecință, s-ar baza pe aceași biochimie ca cea terestră.”
O a doua ipoteză presupune că viața ar fi apărut independent pe satelitul saturnian. Și în acestă situație avem alte două ipoteze, ambele legate de existența apei în stare lichidă. Prima dintre ele presupune că viața a apărut într-o „supă” de materie organică. Asta ar presupune că „Enceladus s-ar fi format dintr-un material bogat în compuși organici, similar celui din care sunt alcătuite cometele. […] Încălzirea mareică din prezent sau, imediat după formarea lui Enceladus, cea produsă de elemente radioactive cu viață scurtă, cum ar fi Al26, a dus la apariția unui ocean subteran. Această soluție lichidă era bogată în compuși organici, devenind astfel o supă prebiotică.”
Cea de-a doua ipoteză presupune o origine chemosintetică a vieții pe Enceladus. Pe Terra, aceasta presupune că viața a apărut în zonele venturilor hidrotermale de pe fundul oceanelor. Compușii chimici existenți acolo, în prezența sursei de căldură, au declanșat reacții care în cele din urmă au dus la apariția primelor organisme vii.
„Această ipoteză impune existența unei surse geotermale de gaze reducătoare, cum ar fi hidrogenul molecular sau sulfura de hidrogen, și a unui oxidant, care ar putea fi chiar dioxidul de carbon, pentru a se forma o sursă de energie chimică pentru biogeneză”, se arată în articolul citat. Vă rog să rețineți asta: avem nevoie de o sursă de hidrogen molecular (sau de sulfură de hidrogen), pentru a se declanșa reacțiile chimice care ar duce la apariția vieții.
Posibile ecosisteme pe Enceladus
Articolul din care am citat mai sus, analizează și posibilele ecosisteme enceladiene. Ecosistemele au nevoie de un mediu în care să existe apă lichidă, nutrienții esențiali și o sursă de energie. Pe Terra, sursa principala sursă de energie pentru toate ecosistemele este cea solară. Chiar și foarte multe dintre ecosistemele subterane își extrag energia din material organic produs la suprafață, prin fotosinteză.
Cum ar putea arăta un ecosistem care se dezvoltă în absența luminii, cum ar fi cazul unuia de pe Enceladus? Răspunsul îl putem găsi aici, acasă, pe Terra. „Au fost identificate comunități bacteriene complet independente de fotosinteza de la suprafață, cum ar fi cele din bazalturile subterane din zona fluviului Columbia.” În acest caz energia necesară supraviețuirii ecosistemului este asigurată de hidrogenul molecular produs prin așanumitul proces de serpentinizare.
Foarte simplu spus, prin acest mecanism, fierul din roci intră în reacție chimică cu apa, rezultând oxizi de fier și hidrogen molecular. Comunitățile bacteriene amintite mai devreme, metabolizează hidrogenul molecular în prezența dioxidului de carbon. În urma acestui proces rezultă metan și apă. Fenomene similare și-ar putea face simțite prezența și în oceanul subteran de pe Enceladus.
Nu vreau să insist mai mult asupra temelor prezentate în articolul „The possible origin and persistence of life on Enceladus and detection of biomarkers in the plume” despre care vă vorbeam mai devreme. Îl puteți găsi cu ușurință cu o căutare simplă pe internet. Acum eu mi-am propus doar să pregătesc terenul pentru conferința NASA, din aprilie 2017.
Conferința și anunțul
Așa cum vă spuneam mai devreme, gheizerele de pe Enceladus au fost descoperite cu ajutorul sondei Cassini, care parcurge orbite complicate în jurul planetei Saturn încă din anul 2004. Pe parcursul evoluției ei sonda a efectuat mai multe treceri prin apropierea lui Enceladus, ceea ce a permis obținerea de informații asupra compoziției gheizerelor.
Dar abia trecerea din octombrie 2015, când sonda s-a apropiat la circa 50 de kilometri de satelitul saturnian, trecând direct prin norul produs de gheizere, a permis instrumentului numit Ion and Neutral Mass Spectrometer de la bordul sondei Cassini, să analizeze în detaliu compoziția acestuia.
Astfel s-a constatat că materia ejectată de către gheizerele de pe Eneceladus este aclătuită în mare parte din apă la care se adaugă molecule de dioxid de carbon, metan, amoniac și hidrogen. Rezultatele au fost publicate în ediția din 14 aprilie 2017 a revistei Science.
Acum vă rog să reveniți la capitolul dedicat posibilității existenței vieții pe Enceladus și să recitiți ultimul paragraf. L-ați citit? Atunci ați constatat cu siguranță că în noile măsurători realizate de către sonda Cassini apar principalele ingrediente necesare pentru apariția vieții, așa cum erau enunțate în articolul din revista Astrobiology.
Există viață pe Enceladus? Așa cum precizam încă de la începutul articolului (pentru a nu vă oferi speranțe deșarte), în comunicatul NASA se preciza foarte clar că „[Satelitul saturnian] Enceladus se află în fruntea listei corpurilor din Sistemul Solar care are condiții propice apariției vieții”, deci avem doar speranțe, putem emite ipoteze, dar nu avem dovezi pentru viața enceladiană. Totuși simt nevoia unor mici nuanțări.
În timpul conferinței în care se anunțau noile rezultate, Hunter Waite, autorul principal al studiului publicat în revista Science, descria foarte plastic ce este Enceladus din punctul de vedere al capacității de a susține viața: „Aici există un mare potențial chimic pentru susținerea vieții bacteriene. Este ca un magazin de dulciuri pentru microbi”.
Cristopher Glein, unul dintre coautorii studiul amintit a precizat că „Hidrogenul molecular pe care l-am detectat se află în cantități suficiente pentru a susține viața microbiană așa cum o găsim în zona venturilor hidrotermale pe Terra. Dacă organisme similare ar fi prezente pe Enceladus, ele ar putea «arde» hidrogenul pentru a obține energie prin chemosinteză și astfel ar putea sta la baza apariției unor ecosisteme mari.”
Și Glein a apelat la o comparație plastică referitoare la cantitatea de energie chimică conținută în hidrogenul molecular generat pe Enceladus: „aici se generează echivalentul a 300 de pizze în fiecare oră”, o cantitate neașteptat de mare. Preluând această comparație, Mary A. Voytek, conducătoarea programului de cercetări astrobiologice al NASA, a adăugat: „Dacă ați pune atâtea pizze într-o cantină, ele ar dispărea imediat. Altfel spus, [pe Enceladus] avem o cantitate foarte mare de hrană care nu este folosită. […] Dacă există viață aici, atunci ea nu este foarte activă.”
Poate că vi se par prea pesimiste asemenea comentarii. Așa este știința, ne deschide calea către visare, dar ea se limitează la ceea ce se poate dovedi. Până una alta, în ceea ce îl privește pe Enceladus, mai există niște cărămizi lipsă care ne împiedică să tragem concluzia că în oceanul subteran pe care îl găzduiește ar putea exista forme de viață.
De exemplu, în urma analizelor efectuate asupra norului generat de gheizere nu s-au putut identifica urme de fosfor și sulf, ingrediente vitale pentru apariția vieții, așa cum o cunoaștem pe Terra. Totuși, plecând de la analiza compoziției meteoriților, putem presupune că aceste elemente chimice se găsesc în cantități suficiente pe Enceladus. Ne lipsește doar confirmarea directă.
Din acest motiv sunt necesare cercetări suplimentare asupra lui Enceladus. Din păcate misiunea sondei Cassini se apropie de final. Rezervele de combustibil de la bord sunt pe sfârșite și, pentru a evita riscul ca ea să se prăbușească pe Enceladus, sau pe oricare dintre sateliții lui Saturn, ceea ce ar duce la o nedorită contaminare, NASA a decis ca sonda să fie trimisă în atmosfera planetei cu inel, unde va arde grandios.
Încheiere
Cu siguranță vor fi necesare cercetări mai aprofundate asupra lui Enceladus. Este necesară trimiterea unei noi sonde spațiale, care să colecteze date suplimentare. Încă din 2015 există o propunere în acest sens: „Enceladus Life Finder”. În varianta inițială, această sondă se va înscrie pe orbită în jurul lui Saturn, după care, pe parcursul a trei ani, va efectua zece treceri la mică distanță de Enceladus.
Nava spațială va fi echipată cu instrumente mult mai avansate decât cele folosite de către sonda Cassini și astfel va putea colecta acele informații care ne vor ajuta să răspundem la întrebarea: „Există viață pe Enceladus?”. Teoretic, misiunea ar putea demara la începutul anilor 2020.
