Jak przypominają naukowcy z Włoskiego Instytutu Astrofizyki i Planetologii Kosmicznej, w 2005 roku sonda Cassini wykryła wodne pióropusze eksplodujące w przestrzeń z powierzchni księżyca Saturna – Enceladusa.

Wyrzuty te pochodzą z długich pęknięć zwanych tygrysimi pasami, znajdujących się w rejonie południowego bieguna.

Zasilająca je woda wypływa z podpowierzchniowego oceanu, a energia ogrzewająca ocean i napędzająca pióropusze jest skutkiem pływowych sił grawitacyjnych, jakie wywiera olbrzymi Saturn, odkształcając wnętrze Enceladusa.

Sonda Cassini przeleciała przez pióropusze, wchodząc w kontakt z zawartymi w pióropuszach cząsteczkami i wykryła sole oraz różne związki organiczne.

Ponieważ związki organiczne rozpuszczone w podpowierzchniowym oceanie wody mogą przekształcać się w cząsteczki prebiotyczne – będące prekursorami życia – odkrycia te wzbudziły ogromne zainteresowanie astrobiologów.

Jednak wyniki nowych eksperymentów przedstawione konferencji Europlanet Science Congress Division for Planetary Science 2025 wskazują, że związki organiczne nie powstają w oceanie Enceladusa, ale na jego lodowej powierzchni, pod wpływem promieniowania Saturna.

„Choć identyfikacja złożonych cząsteczek organicznych w środowisku Enceladusa pozostaje ważną wskazówką przy ocenie jego potencjalnej zdolności do podtrzymywania życia, nasze wyniki pokazują, że chemia napędzana promieniowaniem na powierzchni i w pióropuszach również mogłaby wytwarzać takie cząsteczki” – mówi dr Grace Richards, autorka odkrycia.

Badaczka ze swoim zespołem odwiedziła ośrodek Instytutu Badań Jądrowych HUN-REN na Węgrzech, gdzie symulowała skład lodu na powierzchni i w ścianach tygrysich pasów Enceladusa. Lód ten zawierał wodę, dwutlenek węgla, metan oraz amoniak i został schłodzony do minus 200 stopni Celsjusza.

Następnie naukowcy bombardowali lód jonami, odtwarzając środowisko promieniowania wokół Enceladusa.

Jony reagowały ze składnikami lodu, tworząc całą gamę nowych cząsteczek, w tym tlenek węgla, cyjaniany i jony amonowe. Ponadto powstały molekularne prekursory aminokwasów – kluczowych cegiełek budujących oparte na białku życie.

Niektóre z tych związków wykryto wcześniej na powierzchni Enceladusa, a inne zidentyfikowano również w pióropuszach.

„Cząsteczki uznawane za prebiotyczne mogły powstawać na miejscu, w wyniku oddziaływania promieniowania, a niekoniecznie pochodzić z podpowierzchniowego oceanu” – mówi de Richards.

„Choć nie wyklucza to możliwości, że ocean Enceladusa może być zdolny do podtrzymywania życia, oznacza to, że musimy ostrożnie podchodzić do takiego założenia wyłącznie na podstawie składu pióropuszy” – podkreśla.

Badacze zwracają uwagę, że odróżnienie związków organicznych pochodzących z oceanu od cząsteczek powstałych wskutek oddziaływania promieniowania z powierzchnią i tygrysimi pasami, będzie niezwykle trudnym zadaniem.

Potrzebne będą dodatkowe dane z przyszłych misji, takich jak misja do Enceladusa, obecnie rozważana w ramach rekomendacji programu naukowego Europejskiej Agencji Kosmicznej Voyage 2050 obejmującego badania prowadzone aż do połowy stulecia.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/