Under Cassinis djupaste dyk genom Enceladus-plymen, SwRI-forskare upptäckte vätgas i materialet som bröt ut från den Saturniska månen. Denna upptäckt ger ytterligare bevis för hydrotermisk aktivitet (illustrerad här) och ökar möjligheten att havet av Enceladus kan ha förhållanden som är lämpliga för mikrobiellt liv. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Forskare från Southwest Research Institute (SwRI) har upptäckt vätgas i plymen av material som bryter ut från Saturnus måne Enceladus. Analys av data från NASA:s rymdfarkost Cassini indikerar att vätet bäst förklaras av kemiska reaktioner mellan månens steniga kärna och varma vatten från dess underjordiska hav. Det SwRI-ledda teamets upptäckt tyder på att Enceladus havsbotten kan innehålla egenskaper som är analoga med hydrotermiska ventiler på jorden, som är kända för att stödja livet på havsbotten.
"Väte är en källa till kemisk energi för mikrober som lever i jordens hav nära hydrotermiska ventiler, " sa SwRI:s Dr. Hunter Waite, huvudforskare av Cassinis jonneutrala masspektrometer (INMS). "Våra resultat indikerar att samma kemiska energikälla finns i havet av Enceladus. Vi har inte hittat bevis för närvaron av mikrobiellt liv i havet av Enceladus, men upptäckten av vätgas och bevisen för pågående hydrotermisk aktivitet ger ett lockande förslag på att beboeliga förhållanden skulle kunna existera under månens isiga skorpa."
Waite är huvudförfattare till "Cassini Finds Molecular Hydrogen in the Enceladus Plume:Evidence for Hydrothermal Processes, " publicerad den 14 april, 2017, nummer av tidskriften Vetenskap .
Läs också: NASA-uppdrag ger nya insikter om "havsvärldar" i vårt solsystem
På jordens havsbotten, hydrotermiska ventiler avger varma, mineralfylld vätska, tillåter unika ekosystem som kryllar av ovanliga varelser att frodas. Mikrober som omvandlar mineralfylld vätska till metabolisk energi gör dessa ekosystem möjliga.
"Mängden molekylärt väte vi upptäckt är tillräckligt hög för att stödja mikrober liknande de som lever nära hydrotermiska ventiler på jorden, " sa SwRI:s Dr Christopher Glein, en medförfattare på tidningen och en pionjär inom utomjordisk kemisk oceanografi. "Om liknande organismer finns i Enceladus, de kunde "bränna" vätet för att få energi för kemosyntes, som kan tänkas fungera som en grund för ett större ekosystem."
Under Cassinis nära förbiflygning av Enceladus den 28 oktober, 2015, INMS upptäckte molekylärt väte när rymdfarkosten flög genom plymen av gas och iskorn som spydde från sprickor på ytan. Tidigare förbiflygningar gav bevis för ett globalt hav under ytan som ligger ovanför en stenig kärna. Molekylärt väte i plymer kan fungera som en markör för hydrotermiska processer, som skulle kunna ge den kemiska energi som behövs för att stödja livet. För att söka efter väte som är specifikt hemma i Enceladus, rymdfarkosten flög särskilt nära ytan och opererade INMS i ett specifikt läge för att minimera och kvantifiera eventuella falska källor.
Den här grafiken illustrerar hur Cassini-forskare tror att vatten interagerar med sten på botten av havet av Saturnus iskalla måne Enceladus, producerar vätgas. Kredit:NASA/JPL-Caltech
"Vi utvecklade nya operationsmetoder för INMS för Cassinis sista flygning genom Enceladus plym, " sa SwRI:s Rebecca Perryman, den tekniska ledaren för INMS. "Vi genomförde omfattande simuleringar, dataanalyser, och laboratorietester för att identifiera bakgrundskällor för väte, så att vi kan kvantifiera hur mycket molekylärt väte som verkligen kommer från Enceladus själv."
Forskare övervägde också andra källor till väte från månen själv, såsom en redan existerande reservoar i isskalet eller det globala havet. Analys visade att det var osannolikt att det observerade vätet förvärvades under bildandet av Enceladus eller från andra processer på månens yta eller i det inre.
"Allt tyder på att vätet har sitt ursprung i månens steniga kärna, " Sa Waite. "Vi övervägde olika sätt väte kunde läcka från berget och fann att den mest troliga källan är pågående hydrotermiska reaktioner av sten som innehåller reducerade mineraler och organiskt material."
