Med hjälp av masspektrometridata från NASA:s rymdfarkost Cassini, forskare fann att stora, kolrika organiska molekyler stöts ut från sprickor i den isiga ytan på Saturnus måne Enceladus. Forskare från Southwest Research Institute tror att kemiska reaktioner mellan månens steniga kärna och varma vatten från dess underjordiska hav är kopplade till dessa komplexa molekyler.

"Vi är, återigen, bortblåst av Enceladus. Tidigare hade vi bara identifierat de enklaste organiska molekylerna som innehöll några få kolatomer, men även det var väldigt spännande, " sa SwRI:s Dr Christopher Glein, en rymdforskare specialiserad på utomjordisk kemisk oceanografi. Han är medförfattare till en tidning i Natur beskriver denna upptäckt. "Nu har vi hittat organiska molekyler med massor över 200 atommassaenheter. Det är över tio gånger tyngre än metan. Med komplexa organiska molekyler som kommer från dess flytande vattenhav, denna måne är den enda kroppen förutom jorden som är känd för att samtidigt uppfylla alla de grundläggande kraven för livet som vi känner det."

Före dess avgång i september 2017, Cassini tog prov på plymen av material som kom från Enceladus under ytan. Cosmic Dust Analyzer (CDA) och den SwRI-ledda jon- och neutralmasspektrometern (INMS) gjorde mätningar både inom plymen och Saturnus E-ring, som bildas av plymiskorn som slipper Enceladus gravitation.

"Även efter dess slut, rymdfarkosten Cassini fortsätter att lära oss om potentialen hos Enceladus att främja astrobiologin i en havsvärld, ", sade Glein. "Detta dokument visar värdet av lagarbete inom planetvetenskap. INMS- och CDA-teamen samarbetade för att nå en djupare förståelse av den organiska kemin i Enceladus underjordiska hav än vad som skulle vara möjligt med endast en datauppsättning."

Under Cassinis nära förbiflygning av Enceladus den 28 oktober, 2015, INMS upptäckte molekylärt väte när rymdfarkosten flög genom plymen. Tidigare förbiflygningar gav bevis för ett globalt hav under ytan som ligger ovanför en stenig kärna. Molekylärt väte i plymen tros bildas genom den geokemiska interaktionen mellan vatten och bergarter i hydrotermiska miljöer.

"Väte ger en källa till kemisk energi som stödjer mikrober som lever i jordens hav nära hydrotermiska ventiler, " sa SwRI:s Dr. Hunter Waite, INMS huvudutredare som också var medförfattare till den nya tidningen. "När du har identifierat en potentiell matkälla för mikrober, nästa fråga att ställa är "vad är naturen hos de komplexa organiska ämnen i havet?" Denna uppsats representerar det första steget i den förståelsen – komplexiteten i den organiska kemin över våra förväntningar!"

"Papperets resultat har också stor betydelse för nästa generations prospektering, ", sa Glein. "En framtida rymdfarkost kan flyga genom Enceladus plym, och analysera de komplexa organiska molekylerna med en högupplöst masspektrometer för att hjälpa oss att avgöra hur de tillverkades. Vi måste vara försiktiga, men det är spännande att fundera på att detta fynd indikerar att den biologiska syntesen av organiska molekyler på Enceladus är möjlig."