Der Saturnmond Enceladus ist einer der besten außerirdischen Orte im Sonnensystem, an denen Leben gedeihen kann. Es beherbergt einen globalen Salzozean, der dank interner Erwärmung theoretisch eine für ein fremdes Meeresökosystem günstige Temperatur aufrechterhält.
Dieses Leben zu entdecken ist jedoch nicht so einfach. Der Satellit ist von einer Eisschale bedeckt, deren Dicke an seiner dünnsten Stelle auf 5 km geschätzt wird, und die Tiefe des Ozeans darunter erreicht 10 km. Das würde hier auf der Erde ein ziemliches Problem darstellen, ganz zu schweigen von einem Satelliten auf halbem Weg durch das Sonnensystem.
Aber wir müssen vielleicht nicht alles daran setzen, Enceladus' Hülle zu durchbohren. Eine neue Studie deutet darauf hin, dass wir möglicherweise Leben auf einem eisigen Mond in salzigen Wasserfahnen entdecken können, die von seiner Oberfläche ausbrechen – auch wenn es dort nicht viel Leben gibt.
„Natürlich wird es nicht einfach sein, einen Roboter zu schicken, der entlang von Eisspalten kriecht und tief auf den Meeresboden taucht“, sagt der Evolutionsbiologe Regis Ferrier von der University of Arizona. „Durch die Modellierung der Daten, die ein besser ausgebildeter und ausgefeilterer Orbiter allein aus den Wolken sammeln würde, zeigte unser Team, dass dieser Ansatz ausreichen würde, um sicher zu bestimmen, ob Leben im Ozean von Enceladus existiert, ohne dass tief im Mond nachgeforscht werden muss.“ Es ist eine aufregende Aussicht."
Enceladus unterscheidet sich sehr von der Erde, es ist unwahrscheinlich, dass es voller Kühe und Schmetterlinge ist. Aber tief unter dem Ozean der Erde, weit weg vom lebensspendenden Licht der Sonne, entstand ein anderes Ökosystem. Das Leben, das sich um Öffnungen im Meeresboden gruppiert, die Hitze und Chemikalien abgeben, beruht nicht auf der Photosynthese, sondern auf der Nutzung der Energie chemischer Reaktionen.
Was wir über Enceladus wissen, deutet darauf hin, dass ähnliche Ökosysteme auf seinem Meeresboden lauern könnten. Er vollendet alle 32,9 Stunden eine Drehung um den Saturn und folgt dabei einer elliptischen Bahn, die das Innere des Mondes krümmt und genug Wärme erzeugt, um das Wasser am nächsten an der Kernflüssigkeit zu halten.
Es ist nicht nur eine Theorie: Am Südpol, wo die Eisdecke am dünnsten ist, wurden Hunderte Kilometer hohe riesige Wasserfahnen gesehen, die unter dem Eis hervorbrechen und Wasser spucken, von dem Wissenschaftler glauben, dass es zur Eisbildung in den Saturnringen beiträgt.
Als die Cassini-Sonde vor mehr als einem Jahrzehnt durch diese Schwaden flog, entdeckte sie mehrere interessante Moleküle, darunter hohe Konzentrationen eines Satzes, der mit den hydrothermalen Quellen der Erde in Verbindung steht: Methan und kleinere Mengen an Wasserstoff und Kohlendioxid. Sie könnten mit methanproduzierenden Archaeen hier auf der Erde verwandt sein.
„Auf unserem Planeten wimmelt es in Hydrothermalquellen von Leben, groß und klein, trotz der Dunkelheit und des wahnsinnigen Drucks“, sagte Ferrier. „Die einfachsten Lebewesen sind Mikroben, sogenannte Methanogene, die sich auch ohne Sonnenlicht ernähren.“ Methanogene verstoffwechseln Wasserstoff und Kohlendioxid und setzen Methan als Nebenprodukt frei. Ferrier und seine Kollegen modellierten die methanogene Biomasse, die wir auf Enceladus erwarten könnten, wenn sie um hydrothermale Quellen herum existieren würde, die denen auf der Erde ähneln. Dann modellierten sie die Wahrscheinlichkeit, dass Zellen und andere biologische Moleküle durch die Öffnungen ausgestoßen würden, und wie viel von diesem Material wir wahrscheinlich finden würden.
„Wir waren überrascht festzustellen, dass die hypothetische Zellzahl der Biomasse eines einzelnen Wals im globalen Ozean von Enceladus entspricht“, sagt der Evolutionsbiologe Antonin Affholder, der jetzt an der University of Arizona, aber an der University of Sciences and Letters war in Frankreich zum Zeitpunkt der Studie. - Die Biosphäre von Enceladus kann sehr dünn sein. Und doch zeigen unsere Modelle, dass es produktiv genug sein wird, die Federn mit genügend organischen Molekülen oder Zellen zu füttern, um von Instrumenten an Bord eines zukünftigen Raumfahrzeugs aufgenommen zu werden."
Bewaffnet mit der erwarteten Anzahl dieser Verbindungen könnte ein umlaufendes Raumschiff sie entdecken – wenn es mehrere Durchgänge durch die Wolke machen kann, um genügend Material zu sammeln. Selbst dann ist möglicherweise nicht genug biologisches Material vorhanden, und die Chance, dass eine Zelle die Reise durch das Eis überlebt und in den Weltraum geschleudert wird, ist wahrscheinlich ziemlich gering. In Ermangelung solcher Beweise stellt das Team die Hypothese auf, dass Aminosäuren wie Glycin als alternatives, indirektes Signal dienen könnten, wenn ihre Häufigkeit einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
„Angesichts der Tatsache, dass jegliches Leben auf Enceladus als äußerst selten errechnet wird, besteht immer noch eine starke Möglichkeit, dass wir nie genug organische Moleküle in den Federn finden werden, um definitiv zu dem Schluss zu kommen, dass es dort vorhanden ist“, sagt Ferrier. - Anstatt uns also auf die Frage zu konzentrieren, wie viel genug ist, um zu beweisen, dass es Leben gibt, haben wir gefragt: "Was ist die maximale Menge an organischem Material, die in Abwesenheit von Leben vorhanden sein kann?"
Diese Zahlen können den Forschern zufolge bei der Gestaltung zukünftiger Missionen in den kommenden Jahren helfen. Im Moment sind wir nur hier auf der Erde und fragen uns, wie ein Ökosystem tief unter dem Ozean auf einem Mond aussehen könnte, der den Saturn umkreist.
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