Navele spațiale care zboară prin penele de gheață din spațiu ar putea ajuta oamenii de știință să detecteze viața extraterestră – chiar dacă sunt doar bucăți minuscule de celulă în câteva boabe de gheață, au arătat pentru prima dată experimentele de laborator.
Dacă viața extraterestră rezidă pe luna Enceladus a lui Saturn sau pe Europa lui Jupiter, gheizerele enorme care explodează din luni și în spațiu sunt în prezent cea mai accesibilă modalitate de a găsi dovezi ale acesteia. La fel de studii recente despre Enceladus au arătat, aceste penuri puternice provin din vastul ocean de sub suprafață al fiecărei luni și se scurg în spațiu prin crăpăturile din cochilia lor de gheață, transportând boabe de gheață despre care oamenii de știință cred că ar putea fi infuzate cu celule bacteriene și alte molecule organice. Nave spațiale care zboară prin aceste penaj pot identifica apoi semne de viață care ar putea fi încrustate în gheață, arată noua cercetare.
„Este pur și simplu uimitor cât de bine putem identifica o celulă bacteriană din aceste cereale”, Fabian Klenner, un cercetător de la Universitatea Washington din Seattle și autorul principal al noului studiu, a declarat pentru Live Science. „Chiar dacă există doar o mică parte dintr-o mână de boabe, o putem găsi cu aceste instrumente.”
Prin eșantionarea și analiza penelor de Enceladus și poate Europa, oamenii de știință pot afla dacă în oceanele lor subterane există molecule prietenoase cu viața. Dar dintre sutele de mii de boabe de gheață aruncate în spațiu de aceste luni înghețate, celulele bacteriene pot fi concentrate doar într-un număr mic dintre ele.
Celulele pe gheață
Pentru a simula un astfel de scenariu într-un laborator, Klenner și echipa sa au amestecat celule de bacterii liofilizate numite Sphingopyxis alaskensis în apă lichidă, astfel încât să existe o celulă bacteriană în fiecare picătură, în medie. Văzut frecvent în apele mării din Alaska, S. alaskensis trăiește în medii reci și poate supraviețui cu nutrienți scăzuti, „ceea ce îl face un analog mai bun decât multe alte organisme pe care le cunoaștem de pe Pământ”, a spus Klenner pentru Live Science.
„Sunt extrem de mici, așa că, teoretic, sunt capabili să se potrivească în boabele de gheață care sunt emise dintr-o lume oceanică precum Enceladus sau Europa”, a spus el într-un afirmație.
În experiment, descris într-un studiu publicat vineri (22 martie) în jurnal Progresele științei, cercetătorii au folosit un tub foarte subțire pentru a injecta această apă într-o cameră mică cu vid. Picăturile de apă aveau 15 micrometri în diametru, „ceea ce este puțin mai mare decât boabele de gheață din spațiu, dar este încă extrem de mici”, a spus Klenner pentru Live Science.
Un fascicul laser a încărcat apoi picăturile de apă și bacteriile din interior. Folosind spectroscopia de masă – o tehnică pe care navele spațiale sunt capabile să o efectueze – cercetătorii au adunat spectrele particulelor, o măsură a diferitelor lungimi de undă de lumină emisă de particule, care poate dezvălui compozițiile acestora. Ei au găsit o mulțime de aminoacizi și acizi grași, printre alte semne care indicau în mod clar o celulă bacteriană, despre care știau că se afla deja în proba de apă.
Rezultatele arată că, chiar dacă doar 1% dintr-o celulă este încrustată pe un grăunț mic de gheață, semnătura sa chimică va fi evidentă.
„Rezultatele noastre ne oferă mai multă încredere că, folosind instrumentele viitoare, vom putea detecta forme de viață similare cu cele de pe Pământ, despre care credem din ce în ce mai mult că ar putea fi prezente pe lunile oceanice”, a spus Klenner în declarație.
Într-o misiune care durează trei până la patru ani, de exemplu, navele spațiale pot eșantiona sute de mii de cereale, dacă nu miliarde, în mai multe survolări ale unei ținte. Chiar dacă câteva dintre aceste cereale ar dezvălui un spectre similar cu ceea ce au descoperit cercetătorii, atunci „șansele nu ar fi prea mari ca aceasta să fie o celulă bacteriană sau un fragment de celulă”, a spus Klenner pentru Live Science. „Lucrul tare este că trebuie să găsiți doar o celulă în, să spunem, o mână de aceste cereale, iar aceste instrumente vă pot spune dacă există o celulă bacteriană”.
Analizorul de praf de la bordul NASA Cassini navă spațială, care în 2005 a descoperit penele care ies din luna lui Saturn, Enceladus, ar putea înregistra doar 30 până la 300 de particule în fiecare zbor. Deci, sonda „cu siguranță nu era capabilă să găsească celule bacteriene dacă acestea ar fi acolo”, a spus Klenner pentru Live Science.
O altă misiune NASA numită Europa Clipper, adică programată să decoleze în octombrie într-o călătorie pentru a studia Europa, luna înghețată a lui Jupiter, poate eșantiona 10.000 până la 100.000 de boabe de gheață individuale în timpul fiecărui zbor, crescând șansele de a detecta celule bacteriene, dacă acestea există pe Lună.
Folosind astfel de instrumente, „ar putea fi mai ușor decât am crezut să găsim viață sau urme ale ei, pe lunile înghețate”, coautor al studiului. Frank Postberg, un profesor de științe planetare la Universitatea Liberă din Berlin, a declarat în declarație. „Dacă viața este prezentă acolo, desigur, și dorește să fie închisă în boabe de gheață care provin dintr-un mediu precum un rezervor de apă subterană.”