แม้ว่าภารกิจ Cassini ที่ดาวเสาร์จะสิ้นสุดเมื่อเกือบสี่ปีที่แล้ว แต่ข้อมูลจากยานอวกาศยังคงทำให้นักวิทยาศาสตร์ไม่ว่าง และการวิจัยล่าสุดโดยใช้ข้อมูลมากมายของ Cassini อาจเป็นสิ่งที่น่าดึงดูดที่สุด
นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาตรวจพบก๊าซมีเทนในขนนกเอนเซลาดัสซึ่งเป็นดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวเสาร์ กระบวนการในการผลิตก๊าซมีเทนยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดในขณะนี้ แต่จากการศึกษาพบว่ามีเธนจำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจที่พบว่าน่าจะมาจากกิจกรรมที่ปล่องไฮโดรเทอร์มอลที่อยู่บนพื้นทะเลภายในของเอนเซลาดัส ช่องระบายอากาศเหล่านี้อาจคล้ายกันมากกับที่พบในมหาสมุทรของโลก ซึ่งจุลินทรีย์อาศัยอยู่ กินพลังงานจากช่องระบายอากาศ และผลิตก๊าซมีเทนในกระบวนการที่เรียกว่าเมทาเจเนซิส
“เราไม่ได้สรุปว่าชีวิตมีอยู่ในมหาสมุทรของเอนเซลาดัส” Régis Ferrière รองศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยแอริโซนาและหนึ่งใน ของการศึกษา ผู้เขียนนำสองคน “แต่เราต้องการทำความเข้าใจว่าปล่องความร้อนใต้พิภพของเอนเซลาดัสน่าจะอาศัยอยู่กับจุลินทรีย์ที่มีลักษณะเหมือนดินได้อย่างไร เป็นไปได้มากที่ข้อมูล Cassini จะบอกเราตามแบบจำลองของเรา”
ความประหลาดใจที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของภารกิจแคสสินี 13 ปีคือเอนเซลาดัส ดวงจันทร์ดวงเล็กๆ ที่มีน้ำพุร้อนไกเซอร์ที่ขั้วโลกใต้ ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 310 ไมล์ (500 กม.) เอนเซลาดัสที่สว่างและปกคลุมด้วยน้ำแข็งควรมีขนาดเล็กเกินไปและอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เกินกว่าจะเคลื่อนไหวได้ แทนที่จะเป็นอย่างนั้น ดวงจันทร์ดวงน้อยดวงนี้เป็นวัตถุที่มีพลวัตทางธรณีวิทยามากที่สุดแห่งหนึ่งในระบบสุริยะ
ในปี 2548 Cassini ค้นพบไอพ่นไอน้ำและน้ำแข็งที่ปะทุขึ้นจากพื้นผิวของเอนเซลาดัส น้ำอาจมาจากใต้ท้องทะเล เครดิตภาพ: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA
ภาพย้อนแสงอันน่าทึ่งของดวงจันทร์จากกล้องของ Cassini แสดงให้เห็นขนนกที่ปะทุในกีย์เซอร์ที่มีลักษณะคล้ายเยลโลว์สโตน ซึ่งเล็ดลอดออกมาจากรอยร้าวรูปเสือบนพื้นผิวดวงจันทร์ การค้นพบกีย์เซอร์มีความสำคัญมากขึ้นเมื่อ Cassini พิจารณาในภายหลังว่าขนนกมีน้ำแข็งและสารอินทรีย์ เนื่องจากชีวิตที่เรารู้จักต้องอาศัยน้ำ ดวงจันทร์ดวงเล็กๆ แต่มีพลังดวงนี้จึงถูกเพิ่มเข้าไปในรายชื่อสถานที่ที่เป็นไปได้สำหรับชีวิตในระบบสุริยะของเรา
สำหรับการศึกษาครั้งใหม่ ทีมวิจัยได้วิเคราะห์หนึ่งในวัสดุของขนนกที่ถูกขับออกสู่อวกาศ พวกเขาพิจารณาองค์ประกอบขนนกของเอนเซลาดัสอันเป็นผลมาจากกระบวนการทางเคมีและทางกายภาพหลายอย่างที่เกิดขึ้นภายในดวงจันทร์ซึ่งมีการผลิตไดไฮโดรเจน มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์
“เราอยากรู้ว่า: จุลินทรีย์คล้ายดินที่ 'กิน' ไดไฮโดรเจนและผลิตก๊าซมีเทนสามารถอธิบายปริมาณก๊าซมีเทนจำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจที่แคสสินีตรวจพบได้หรือไม่” Ferrière กล่าวใน a ข่าวประชาสัมพันธ์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา
ประการแรก นักวิจัยประเมินว่าการผลิตไดไฮโดรเจนจากไฮโดรเทอร์มอลชนิดใดที่เหมาะที่สุดกับการสังเกตการณ์ของแคสสินี และไม่ว่าการผลิตนี้จะให้พลังงานเพียงพอหรือไม่ที่จะรักษาประชากรของเมทาโนเจนคล้ายโลก ในการทำเช่นนั้น พวกเขาได้พัฒนาแบบจำลองสำหรับพลวัตของประชากรของเมทาโนเจนสมมุติฐานที่มีไฮโดรเจนโนโทรฟิก ซึ่งมีการสร้างแบบจำลองเฉพาะช่องความร้อนและพลังงานตามสายพันธุ์ที่รู้จักจากโลก
ภาพเรนเดอร์ของศิลปินแสดงภาพตัดขวางภายในของเปลือกเอนเซลาดัส ซึ่งแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมความร้อนใต้พิภพอาจก่อให้เกิดน้ำที่พื้นผิวดวงจันทร์ได้อย่างไร เครดิต: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute
จากนั้นทีมนักวิจัยได้รันแบบจำลองนี้เพื่อดูว่ามีชุดของเงื่อนไขทางเคมีหรือไม่ เช่น ความเข้มข้นของไดไฮโดรเจนในของเหลวไฮโดรเทอร์มอล และอุณหภูมิจะให้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์เหล่านี้ที่จะเติบโต พวกเขายังพิจารณาถึงผลกระทบที่ประชากรจุลินทรีย์สมมุติฐานจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของมัน – ตัวอย่างเช่น ต่ออัตราการหลบหนีของไดไฮโดรเจนและมีเทนในขนนก
ทีมงานเขียนไว้ในบทความที่ตีพิมพ์ใน Nature:
“เราพบว่าอัตราการหลบหนีที่สังเกตได้ (1) นั้นไม่สามารถอธิบายได้เพียงแต่การเปลี่ยนแปลงของแกนหินโดยธรรมชาติเท่านั้น (2) เข้ากันได้กับสมมติฐานของสภาวะเอื้ออาศัยได้สำหรับเมทาโนเจน และ (3) ให้คะแนนความน่าจะเป็นสูงสุดภายใต้สมมติฐานของการสร้างเมทาโนเจเนซิส โดยถือว่าความน่าจะเป็นที่จะมีชีวิตเกิดขึ้นนั้นสูงเพียงพอ หากความน่าจะเป็นของสิ่งมีชีวิตที่ปรากฎบนเอนเซลาดัสต่ำ การวัดของแคสสินีจะสอดคล้องกับปล่องไฮโดรเทอร์มอลที่อาศัยอยู่ได้ แต่ไม่มีคนอาศัยอยู่ และชี้ไปยังแหล่งกำเนิดก๊าซมีเทนที่ไม่รู้จัก (เช่น มีเทนยุคแรก) ที่รอการค้นพบโดยภารกิจในอนาคต”
'และการสร้างเมทาโนเจเนชันทางชีววิทยาดูเหมือนจะเข้ากันได้กับข้อมูล' Ferrière กล่าว “กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราไม่สามารถละทิ้ง 'สมมติฐานชีวิต' ว่าไม่น่าจะเป็นไปได้สูง เพื่อปฏิเสธสมมติฐานชีวิต เราต้องการข้อมูลเพิ่มเติมจากภารกิจในอนาคต”
อ่านเพิ่มเติม: