Na pierwszy rzut oka warunki panujące na Enceladusie wyglądają bardzo nieprzyjaźnie. Na tym okrążającym Saturna księżycu panuje lodowaty chłód, niemal całkowity brak tlenu. Pod lodową skorupą znajduje się jednak globalny podpowierzchniowy ocean, a woda to podstawowy warunek istnienia życia.

Na Enceladusie jest ona niestety żrąca niemal jak środek do udrażniania rur – zwracają uwagę naukowcy z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium (Niemcy).

Badacze razem z kolegami z innych ośrodków zaprezentowali jednak eksperymenty pokazujące, że niektóre mikroorganizmy mogłyby przetrwać na Enceladusie oraz w jaki sposób są w stanie tego dokonać. Odtworzyli oni w laboratorium warunki, jakie – jak się przypuszcza – panują na dnie oceanu tego księżyca.

Odkryli, że zużywające wodór i produkujące metan archeony (to drobne jednokomórkowce, zaliczane z eubakteriami do prokariontów)  być zdolne do przystosowania się do tego środowiska, wcześniej uznawanego za zabójcze także dla tych organizmów.

– Enceladus jest uważany za jedno z najbardziej obiecujących miejsc do poszukiwania życia pozaziemskiego. Nasze eksperymenty pokazują, że jego wyjątkowa geochemia może tworzyć warunki jeszcze bardziej sprzyjające życiu mikroorganizmów, niż dotąd sądziliśmy – mówi dr Vanessa Helmbrecht z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium, współautorka pracy opublikowanej w piśmie „Science Advances”.

Jak wyjaśniają naukowcy, dane z misji Cassini NASA wykazały, że bogate w wodę gejzery regularnie wyrzucane spod lodowej powierzchni księżyca zawierają wodór cząsteczkowy, metan i rozpuszczone różne minerały. Stanowi to mocny dowód na aktywność hydrotermalną na dnie oceanu oraz zachodzące tam reakcje geochemiczne między wodą i skałami, w miejscu, gdzie skaliste jądro styka się z oceanem.

W specjalnej beztlenowej komorze naukowcy odtworzyli warunki podobne do panujących w głębinach oceanu, z bardzo niską zawartością tlenu, tworząc swoisty symulator Enceladusa. W takich warunkach zastosowali dodatkowo sole węglanowe, aby stworzyć silnie zasoloną ciecz naśladującą zarówno zasadowy, sodowy ocean księżyca, jak i jego skaliste dno.

Do takiego środowiska wprowadzili Methanothermococcus okinawensis – archeona produkującego metan, który na Ziemi żyje zwykle w pobliżu głębinowych kominów hydrotermalnych. 

Szlak metaboliczny, którego organizm ten organizm używa do pozyskiwania energii, wymaga jedynie cząsteczkowego wodoru oraz dwutlenku węgla i jest uważany za jeden z najbardziej pierwotnych typów metabolizmu zachowanych na Ziemi.

Wyniki badacze opisują jako „uderzające”.

Mikroorganizm, który nie był w stanie rosnąć na standardowej pożywce laboratoryjnej, w środowisku naśladującym warunki Enceladusa nadal się rozwijał, wytwarzając metan z wykorzystaniem wodoru powstającego w reakcjach między wodą i symulowanymi skałami.

Eksperci wyjaśniają, że jednym z największych wyzwań dla potencjalnego życia na Enceladusie jest niezwykle niskie stężenie dwutlenku węgla wynikające z wysokiego pH oceanu. Tymczasem węgiel to jeden z głównych budulców życia.

Zespół wykazał jednak, że Methanothermococcus okinawensis potrafi wychwytywać nawet śladowe ilości dostępnego CO2.

– Nasze wyniki sugerują, że sama chemia Enceladusa może pomóc przezwyciężyć tę poważną barierę dla życia. Oddziaływania między skałami a wodą nie tylko wytwarzają wodór będący źródłem energii, ale także tworzą warunki, które pozwalają mikroorganizmom nadal pozyskiwać węgiel, mimo że CO2 jest niezwykle mało – tłumaczy jeden z naukowców, William Orsi, również z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium. 

–  Przeprowadzone przez nas badanie nie dowodzi, że na Enceladusie istnieje życie. Pokazuje jednak, że kluczowe cechy geochemiczne jego środowiska mogą podtrzymywać jeden z najstarszych znanych typów metabolizmu. Wzmacnia to naukowe argumenty za przyszłymi misjami, których celem byłoby pobranie próbek z pióropuszy materii pochodzącej z oceanu tego księżyca – podsumowuje ekspert.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/