Het giftige gas duidt op de mogelijkheid van leven op Enceladus, een van de manen van Saturnus

Wetenschappers hebben de aanwezigheid van gif ontdekt in de deeltjeswolk die wordt uitgestoten door een kleine maan van Saturnus. Dit draagt ​​bij aan de bestaande samenzweringen over de mogelijkheid van leven daar.

Het gif is waterstofcyanide, een kleurloos gas dat dodelijk is voor veel landdieren. Maar het kan een sleutelrol hebben gespeeld in de chemische reacties die de ingrediënten creëerden die de weg vrijmaakten voor het ontstaan ​​van leven.

“Het is het startpunt voor de meeste theorieën over de oorsprong van het leven”, zegt Jonah Peter, een afgestudeerde student biofysica aan de Harvard University. “Het is een soort Zwitsers zakmes van de prebiotische chemie.”

De heer Peter was dan ook opgewonden toen hij waterstofcyanide vond op Enceladus, een ijskoude maan van Saturnus met een doorsnede van ongeveer 500 kilometer. Het heeft een ondergrondse oceaan waardoor het een van de meest veelbelovende plekken is om elders in het zonnestelsel naar leven te zoeken.

De heer Peter en zijn medewerkers, Tom Nordheim en Kevin Hand van het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Californië, rapporteerden hun bevindingen in een artikel dat donderdag in het tijdschrift Nature Astronomy werd gepubliceerd.

Ze vonden ook organische moleculen zoals acetyleen, propaan en ethaan die chemische reacties kunnen aandrijven en energie kunnen leveren aan micro-organismen die in de oceaan van Enceladus leven. De gegevens suggereren ook de aanwezigheid van alcoholen zoals methanol, hoewel onderzoekers de alcohol niet definitief hebben kunnen identificeren.

Chemische experimenten hebben aangetoond dat waterstofcyanide een belangrijke voorloper zou kunnen zijn van de moleculen die aanwezig moeten zijn om leven te laten ontstaan. “Ze kunnen op verschillende manieren worden gecombineerd om aminozuren te produceren, die voorlopers zijn van eiwitten, maar ook van nucleobasen en suikers die nodig zijn om RNA en DNA te vormen”, aldus Peter.

Twintig jaar geleden werd Enceladus gezien als een overwegend zachte ijsbal.

Maar in 2005 waren planetaire wetenschappers verbijsterd toen NASA’s Cassini-ruimtevaartuig pluimen van stoom en ijskristallen zag die uit scheuren nabij de zuidpool van de maan schoten. De getijdenkrachten van Saturnus trekken en drukken het binnenste van Enceladus samen, en de wrijving genereert voldoende hitte om het ijs te smelten.

De elementaire analyse identificeerde niet alleen water, maar ook kooldioxide, methaan, waterstof en ammoniak. De explosies duidden op ondergrondse hydrothermische reacties, waarbij hete rotsen vloeibaar water ontmoeten.

De daaropvolgende analyse van de gegevens van de Cassini-missie, die in 2017 eindigde, heeft de nieuwsgierigheid naar wat eronder ligt vergroot. Wetenschappers geloven nu dat Enceladus niet alleen een plas vloeibaar water onder de zuidpool heeft, maar ook een mondiale oceaan van zout water onder een buitenste ijskoude korst.

Eerder dit jaar meldde een ander team van wetenschappers dat ijsdeeltjes in de pluimen van Enceladus fosfaat bevatten, wat ook wijst op geochemische interacties tussen de oceaan en het rotsachtige land. Fosfor is een ander sleutelelement waarvan wordt aangenomen dat het essentieel is voor het leven.

“In feite worden de vooruitzichten voor de ontwikkeling van het leven op Enceladus steeds beter”, zegt Frank Postberg, hoogleraar planetaire wetenschappen aan de Freie Universität Berlin die het fosfaatonderzoek leidde.

In het nieuwste werk hebben de heer Peter en zijn medewerkers opnieuw gegevens verzameld van Cassini’s flybys. De hoeveelheid waterstofcyanide is zo klein dat het niet onmiddellijk wordt opgemerkt. In plaats daarvan begonnen de onderzoekers met een lijst van 50 verbindingen waarvan zij denken dat ze aanwezig zouden kunnen zijn op Enceladus. Vervolgens bouwden ze modellen van 10 tot 15 van die voertuigen, en testten welke modellen het beste pasten bij wat Cassini waarnam.

“Het is een mooie analyse die op de een of andere manier is uitgevoerd om meer informatie te krijgen over wat we in de pluimen kunnen zien”, zegt Kathleen Kraft, een planetaire wetenschapper aan het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Maryland.

Voor Dr. Kraft is Enceladus een interessante plek, maar het is niet de enige plek. Andere manen zoals Europa, die in een baan om Jupiter draait, hebben ook oceanen onder het ijs. De volgende missie van NASA, Europa Clipper, zal een instrument aan boord hebben dat vergelijkbaar is met Cassini en dat soortgelijke ontdekkingen kan doen.

“Alle oceaanwerelden zijn erg spannend,” zei Dr. Kraft. “Ze hebben allemaal een paar verschillen met elkaar, maar ze hebben veel overeenkomsten.”

De aanwezigheid van waterstofcyanide en andere organische verbindingen die onlangs in Enceladus-pluimen zijn gerapporteerd “onthult niet de bron van complexe organische materialen in de oceaan”, zegt Alfonso Davila, een onderzoeker bij de Exobiology Branch van het Ames Research Center van NASA in Californië.

“Maar dit brengt ons dichter bij het antwoord”, voegde hij eraan toe.