Instrument ombord på framtida rymduppdrag kan detektera aminosyror, fettsyror och peptider, och kan till och med identifiera pågående biologiska processer på havsmånar i vårt solsystem. Dessa är de spännande slutsatserna som två studier från ett internationellt team ledd av forskare från forskargruppen Planetary Sciences vid Freie Universität Berlin har kommit fram till. De två studierna publicerades i den peer-reviewed vetenskapliga tidskriften Astrobiologi .

Enceladus, en av Saturnus månar, är känd för att avge plymer av gas och iskorn som bildas från månens underjordiska hav, ligger under en isskorpa, in i rymden. Ett liknande fenomen misstänks inträffa på Jupiters måne Europa. Sammansättningarna av iskorn som emitteras från sådana vattenvärldar kan provtas av rymdfarkoster som fångar upp partiklarna, med hjälp av så kallade slagjoniseringsmasspektrometrar. Forskare vid Freie Universität Berlin har genomfört unika laboratorieexperiment som exakt simulerar massspektra av iskorn som mäts i rymden.

"I vår första studie, vi utförde experiment med aminosyror, fettsyror, och peptider för att förutsäga det spektrala utseendet av dessa organiska biomolekyler, som potentiellt kan vara inbäddade i iskornen, " förklarar Fabian Klenner, huvudförfattare till båda studierna. "Våra data visar att dessa potentiellt biogena organiska molekyler är tydligt identifierbara, även vid mycket låga koncentrationer."

Dessa resultat ledde forskarna till nästa fråga:Kunde de identifiera pågående biologiska processer på havsvärldar med hjälp av en rymdfarkostbaserad masspektrometer? "Det räcker inte att bara identifiera dessa biosignaturer, säger prof. Frank Postberg, medförfattare till den andra studien och chef för forskningsgruppen Planetary Sciences. "Aminosyror, till exempel, kan också tillverkas bara genom kemi, utan livets inblandning. Vi måste identifiera ett visst spektralmönster av olika aminosyror för att vara säkra på att biologiska processer är på gång."

Teamet undersökte beteendet hos blandningar av potentiella biomolekyler i ett realistiskt havsvärldsscenario, med många bakgrundsföreningar tillsatta till proverna och kunde skilja mellan abiotiska och biotiska organiska "fingeravtryck" i de resulterande masspektra. "Att hitta kemi som tyder på liv i en utomjordisk vattenvärld genom att ta prover på bara några små iskorn skulle vara ett avgörande steg mot att upptäcka liv bortom jorden och vi har visat att detta är möjligt med en masspektrometer monterad på en rymdfarkost som flyger förbi, ", tillade Fabian Klenner.

Resultaten av detta arbete kommer särskilt lägligt, med lanseringen av NASA:s Europa Clipper-uppdrag till Jupiters måne Europa planerad till 2024. Rymdfarkosten kommer att bära en masspektrometer lämplig för att detektera biomolekyler, där planetvetenskapsgruppen vid Freie Universität ingår i forskargruppen.