شش سال پس از سقوط دراماتیک آن در جو زحل، ناسا اکنون ماموریت کاوشگر کاسینی را کامل می کند و همچنان به اکتشافات در اینباره ادامه می دهد. داده‌های این مأموریت اخیراً شواهدی را نشان داد که ستون غول‌پیکر بخار آب و دانه‌های یخی که از قمر زحل انسلادوس پرتاب می‌شوند حاوی سیانید هیدروژن است. این مولکول خطی کلیدی به مبداء حیات است! کاسینی تأیید محکمی برای مولکول و این احتمال پیدا کرد که اقیانوس زیر پوسته بیرونی یخی قمر انسلادوس منبع قدرتمندی از انرژی شیمیایی است. این یافته ها در روز 14 دسامبر در Nature Astronomy منتشر شد.
در ماه ژوئن، تجزیه و تحلیل جدیدی از داده‌های کاسینی نشان داد که از نظر تئوری، انسلادوس تمام مواد شیمیایی مورد نیاز برای ایجاد حیات را در ستون خود دارد که بسیار امیدوارکننده است. اقیانوس زیر انسلادوس احتمالاً بیشتر این مواد را برای همان ستون غول‌پیکر بخار آب و دانه‌های یخی حاوی مواد شیمیایی ای که از این قمر به بیرون جاری است تأمین می کند.
این منبع انرژی تازه شناسایی شده نیز به شکل چندین ترکیب آلی است. برخی از این ترکیبات بر روی زمین به عنوان سوخت برای جانداران عمل می کنند. این احتمال وجود دارد که انرژی شیمیایی در داخل این قمر کوچک بیش از آنچه ستاره شناسان قبلاً تصور می کردند وجود داشته باشد. هر چه انرژی بیشتر باشد، احتمال ادامه حیات در این جرم آسمانی بیشتر خواهد بود.
جونا پیتر، یکی از نویسندگان این مطالعه و دانشجوی دکترای دانشگاه هاروارد، در بیانیه ای گفت: “کار ما شواهد بیشتری ارائه می دهد که انسلادوس میزبان برخی از مهم ترین مولکول ها برای ایجاد بلوک های سازنده حیات و حفظ آن زندگی از طریق واکنش های متابولیک است.” . به نظر می‌رسد نه تنها انسلادوس الزامات اساسی برای حیات را برآورده می‌کند، بلکه اکنون می توانیم ایده هایی در مورد چگونگی شکل‌گیری بیومولکول‌های پیچیده در آنجا و نوع مسیرهای شیمیایی داشته باشیم.
“چاقوی ارتش سوئیس” از پیش سازهای اسید آمینه!
سیانید هیدروژن یکی از حیاتی ترین و همه کاره ترین مولکول های مورد نیاز برای تشکیل اسیدهای آمینه مورد نیاز برای حفظ حیات است، زیرا مولکول های آن را می توان به روش های مختلف در کنار هم قرار داد. تیم این مطالعه سیانید هیدروژن را “چاقوی ارتش سوئیس از پیش سازهای اسید آمینه” می نامند.
پیتر می‌گوید: «کشف هیدروژن سیانید به‌ویژه هیجان‌انگیز بود، زیرا نقطه شروع بسیاری از نظریه‌ها در مورد منشأ حیات است. هر چه بیشتر سعی می‌کردیم با آزمایش مدل‌های جایگزین در نتایج خود تردید ایجاد کنیم، شواهد قوی‌تر می‌شدند. در نهایت، مشخص شد که هیچ راهی برای مطابقت با ترکیب ستون بدون گنجاندن هیدروژن سیانید وجود ندارد.
در سال 2017، دانشمندان شواهدی پیدا کردند که نشان می‌دهد انسلادوس به طور بالقوه دارای مواد شیمیایی است که می‌تواند به حفظ حیات در اقیانوس زسرسطحی آن کمک کند. ترکیب هیدروژن، متان و دی اکسید کربن در داخل ستون به یک متانوژنز اشاره کرد. این فرآیند متابولیک متان تولید می کند و در زمین گسترده است. متانوژنز همچنین ممکن است برای منشا حیات در سیاره ما حیاتی بوده باشد.
مطالعه جدید شواهدی برای منابع شیمیایی انرژی اضافی پیدا کرد که فرآیندی قوی‌تر از متانوژنز تولید می‌کنند. دانشمندان ترکیبات آلی متعددی را یافتند که اکسید شده بودند. اکسیداسیون به آزادسازی انرژی شیمیایی کمک می کند، بنابراین وجود ترکیبات اکسید شده نشان می دهد که مسیرهای شیمیایی متعددی برای حفظ حیات موجود در اقیانوس زیرسطحی انسلادوس وجود دارد.
کوین هند یکی از نویسندگان این مطالعه و اختر زیست شناس و دانشمند سیاره شناسی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا می گوید : “اگر متانوژنز از نظر انرژی مانند یک باتری ساعت کوچک باشد، نتایج ما نشان می دهد که اقیانوس انسلادوس ممکن است چیزی شبیه به باتری ماشین ارائه دهد که قادر است مقدار زیادی انرژی را برای هر حیاتی که ممکن است وجود داشته باشد فراهم کند.”
ریاضیات زمینی چگونه در قمرهای زحل کار می‌کند؟
این تیم همچنین تجزیه و تحلیل آماری دقیقی را برای بازسازی شرایطی که کاسینی در انسلادوس پیدا کرد، انجام داد. آنها داده‌های گاز، یون‌ها و دانه‌های یخی اطراف زحل را که طیف‌سنج جرمی خنثی و یونی کاسینی جمع‌آوری کرده بود، بررسی کردند. مدل‌های آماری به تیم کمک کرد تا تفاوت‌های کوچک در ترکیبات شیمیایی مختلف را کشف کنند.
پیتر گفت: «تکه‌های پازل بالقوه زیادی وجود دارند که می‌توانند هنگام تلاش برای تطبیق داده‌های مشاهده‌شده با هم هماهنگ شوند. ما از ریاضی و مدل‌سازی آماری استفاده کردیم تا بفهمیم کدام ترکیب از قطعات پازل به بهترین وجه با ترکیب ستون‌ها مطابقت دارد و بیشترین استفاده را از داده‌ها می‌برد، بدون اینکه مجموعه داده محدود را بیش از حد تفسیر کنیم.»
در حالی که تا تعیین اینکه آیا حیات در انسلادوس می تواند ظهور پیدا کند هنوز راه زیادی باقی مانده، این تحقیق جدید نشان می دهد که مسیرهای شیمیایی حیات در این قمر زحلی را می توان در آزمایشگاه روی زمین آزمایش کرد.
