Die Entdeckung Komplexer Organischer Moleküle auf dem Saturnmond Enceladus Ist ein Riesiges Geschäft

EnceladusImage: NASA/JPL/Space Science Institute

Mit Daten von NASA ‘s zu spät-der große Cassini-Sonde haben die Wissenschaftler entdeckt Spuren komplexer organischer Moleküle, die heraus sickert aus Enceladus’ eisbedeckten Ozean. Es ist ein weiteres Zeichen dafür, dass dieses faszinierende Saturn-Mond hat, was es braucht, um Leben zu erhalten.

Wenn das Leben anderswo existiert in unserem Sonnensystem, die Chancen sind es auf Enceladus. Der Mond verfügt über eine große, warme unterirdischen Ozean, eingebettet zwischen der Eiskruste und felsigem Kern. Die bisherige Forschung zeigt, dieser Ozean enthält einfache organische Moleküle, Mineralien und molekularer Wasserstoff ist eine wichtige Quelle für Chemische Energie. Auf der Erde, hydrothermale Prozesse in der Nähe von vulkanischen Schloten bekannt sind, zu erhalten sind komplexe ökosysteme, die Erhöhung hofft, dass etwas ähnliches passiert auf Enceladus.

Neue Forschung, die heute veröffentlicht in der Natur schlägt Enceladus’ Ozean enthält auch komplexe organische Moleküle—ein weiteres Zeichen dafür, dass dieser Mond enthält die grundlegenden Bedingungen und chemischen Substanzen, die das Leben unterstützen. Nun, dies ist nicht der Beweis, dass Leben existiert auf diesem Eismond, aber es nicht zeigen, dass Enceladus’ warme, flüssige Ozean in der Lage ist, komplexe und dynamische Moleküle, und die Arten von chemischen Reaktionen benötigt, um zu produzieren und nachhaltig das mikrobielle Leben.

Künstlerische Darstellung von Cassini Tauchen durch die Enceladus plume im Jahr 2015.Bild: NASA/JPL-Caltech

Diese Entdeckung wurde möglich, Dank einer ordentlich Geophysikalische Besonderheit, dass passiert auf Enceladus. Jeder einmal in eine Weile, Oberfläche, Risse erscheinen, Schießen Federn von Dampf und Eis Körner in den Raum. Oktober 28, 2015 soll die Cassini Sonde flog durch diese Federn, das sammeln der Proben. Die Sonde s Cosmic Dust Analyzer (CDA) und der Ionen-und Neutral-Massenspektrometer (INMS) aus Messungen, die sowohl innerhalb der Wolke und im inneren Saturns E-ring, der gebildet wird von plume-Eis-Körner Flucht vom Mond.

Forscher vom Southwest Research Institute, der Universität Heidelberg und anderen Institutionen, nahm einen Blick auf diese Daten mit einem Massenspektrometer. Die Wissenschaftler beobachteten Signaturen im Einklang mit großen, komplexen, kohlenstoffhaltigen organischen Molekülen. Diese Ergebnisse wurden verifiziert durch den Vergleich der Spektrallinien einer analogen experiment auf der Erde. Die Forscher vermuten, dass Chemische Reaktionen erzeugt durch warmes Wasser reiben entlang der felsigen Kern Herstellung der verbindungen.

“Früher hat Cassini hatten bereits leichte organische Moleküle, die sich aus Enceladus sowohl in der gas-phase und Eis Körner, aber diese organischen Moleküle waren viel kleiner als die komplexen organischen material, das wir finden”, Nozair Khawaja, ein Forscher an der Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften und co-Autor der neuen Studie, sagte Gizmodo. “Dies ist der erste Nachweis eines solch großen und komplexen organischen Molekülen, die auf eine Außerirdische Wasser Welt”.

Die neu bestätigten organische Moleküle verfügen über Massen über 200 Atomare Einheiten, die mehr als 10 mal schwerer ist als Methan. Diese Moleküle enthalten aromatische Strukturen (ring-förmigen, flachen Moleküle) mit möglichen Kreuz-Ketten der Kohlenwasserstoffe. Die Quelle für diese komplexen organischen verbindungen kann von einem nicht-biologische oder biologische Natur, aber der genaue Ursprung ist nicht bestimmt worden. Khawaja sagt, diese komplexen organischen material mit Ursprung in den Untergrund und Ozean, es schwebt wie eine dünne Schicht auf der Oberfläche des Ozeans. Es scheint auch sehr hydrophob, was bedeutet, es ist abgestoßen von Wasser.

Detaillierte Oberfläche von Enceladus’ gefrorene Oberfläche.Bild: NASA/JPL-Caltech

“Das einfachste Szenario ist, dass diese komplexen organischen material gebildet, innerhalb der heißen und hydrothermal aktiven felsigen Kern und transportiert nach oben an die Meeresoberfläche”, sagt Khawaja. “Wir können nicht entscheiden, ob der Ursprung dieses komplexen Materials biotischen oder nicht, aber es ist astrobiological Potenzial. Ähnliche hydrothermale Quellen auf der Erde existieren und bekannt als host für einige Lebensformen.”

Enceladus zeigt diese Studie, weist wesentliche Voraussetzungen für das Leben, eine Erkenntnis bestätigt, die von früheren Studien, und es ist nun das einzige Objekt neben der Erde bekannten Hafen diese Bedingungen.

Jonathan I. Lunine, ein Astrophysiker und planetarische Wissenschaftler von der Cornell University, der war nicht beteiligt mit der neuen Studie (obwohl er war ein Schiedsrichter während das journal ist peer-review-Prozess für das Papier), sagte, der Autoren “machte eine überzeugende Fall” und “es gibt sehr wenig Zweifel”, dass die Unterschriften analysiert der Forscher wurden hergestellt, indem organische Moleküle. Lunine sagt, es ist eine wichtige Entdeckung, weil es der erste Nachweis von Kohlenstoff-und Wasserstoff-tragenden Molekülen im Eis Körner aus Enceladus, im Gegensatz zu nur der Dampf.

“In der Eis-Körner, die sind salzig, legt die Herkunft der organischen Moleküle in den unterirdischen Ozean selbst—Sie kommen aus dem Meer, nicht aus der Rinde, das ist immer eine Möglichkeit, mit der gas-phase,” Lunine sagte Gizmodo. “Diese sind organisch-reiche Getreide—reicher, als Sie es vielleicht erwartet aus der bulk-Ozean. Wie die Forscher vermuten, vielleicht gibt es eine Schicht von konzentrierter organics, wo das Meer trifft das Eis, oder einen Mechanismus zu tun, mit Blasenbildung und platzen.”

Christopher P. McKay, ein planetarische Wissenschaftler am NASA Ames Research Center, auch nicht mit der Studie, sagte, die Entdeckung ist interessant, aber er sagt, Meteore oder Kometen haben kann, lieferte die organischen verbindungen erkannt, die in den plume.

“Sehr” komplexen ” organics finden sich in Meteoriten,” McKay sagte Gizmodo. “Aber Sie haben nichts zu tun mit Biologie. Nur das Vorhandensein von bestimmten komplexen organischen verbindungen, die bei einer bestimmten Verteilung, können ein Indikator für die Biologie.”

McKay sagt, die neue Forschung schlägt vor, Enceladus’ Ozean “ist ein Bio-reiche Suppe und klar ist bewohnbar für das Leben”, während warnen, dass wir immer noch nicht wissen, ob Leben existiert auf Enceladus. “Die Anwesenheit dieser organischen Substanzen direkt nicht der Fall”, sagte er.

Der nächste Schritt ist zurück zu gehen, um Enceladus und Durchführung von mehr Forschung. Die gute Nachricht ist, dass die NASA und die ESA Weltraummissionen, die Europa-Clipper-und SAFT, die geplant sind, zu starten 2022 zu besuchen, Europa und Ganymed, zwei eisige Monde um Jupiter. Aber angesichts dessen, was wir wissen, über Enceladus, wir sollten wohl den Kopf zurück, auch dort.

[Natur]