Mungkinkah Terdapat Kehidupan Asing Di Bawah Permukaan Dunia Berais Seperti Enceladus dan Europa?
Selama beberapa dekad, saintis telah membuat spekulasi bahawa kehidupan boleh wujud di bawah permukaan berais bulan Musytari. Eropah . Terima kasih kepada misi yang lebih baru (seperti kapal angkasa Cassini ),bulan dan badan lain telah ditambahkan ke senarai ini juga - termasuk Titan , Enceladus , Dione , Triton , Ceres dan Pluto . Dalam semua kes, adalah dipercayai bahawa hidupan ini akan wujud di lautan pedalaman, kemungkinan besar di sekitar lubang hidroterma yang terletak di sempadan mantel teras.
Satu masalah dengan teori ini ialah dalam persekitaran bawah laut sebegitu, kehidupan mungkin mengalami kesukaran mendapatkan beberapa bahan utama yang diperlukan untuk berkembang maju. Walau bagaimanapun, dalam a kajian terbaru – yang disokong oleh Institut Astrobiologi NASA (NAI) – satu pasukan penyelidik meneroka bahawa dalam Sistem Suria luar, gabungan persekitaran sinaran tinggi, lautan dalaman dan aktiviti hidroterma boleh menjadi resipi untuk kehidupan.
Kajian yang bertajuk “ Kemungkinan Kemunculan Kehidupan dan Pembezaan Biosfera Cetek di Dunia Berais Bersinar: Contoh Europa “, baru-baru ini muncul dalam jurnal saintifikAstrobiologi. Kajian itu diketuai oleh Dr Michael Russell dengan sokongan Alison Murray daripada Institut Penyelidikan Gurun dan Kevin Hand - juga seorang penyelidik dengan NASA JPL.
Cacing tiub Vestimentiferan (Riftia pachyptila) ditemui berhampiran kepulauan Galapagos. Kredit: Program Penjelajah NOAA Okeanos, Ekspedisi Galapagos Rift 2011.
Demi kajian mereka, Dr. Russell dan rakan-rakannya mempertimbangkan bagaimana interaksi antara mata air hidroterma alkali dan air laut sering dianggap sebagai bagaimana blok binaan utama untuk kehidupan muncul di Bumi. Walau bagaimanapun, mereka menekankan bahawa proses ini juga bergantung kepada tenaga yang disediakan oleh Matahari kita. Proses yang sama boleh berlaku pada bulan seperti Europa, tetapi dengan cara yang berbeza. Seperti yang mereka nyatakan dalam kertas mereka:
'Kepentingan proton dan fluks elektron juga mesti dihargai, kerana proses-proses tersebut merupakan punca peranan kehidupan dalam pemindahan dan transformasi tenaga bebas. Di sini, kami mencadangkan bahawa kehidupan mungkin telah muncul di dunia berais yang disinari seperti Europa, sebahagiannya hasil daripada kimia yang terdapat dalam cangkerang ais, dan bahawa ia mungkin dapat dikekalkan, serta-merta di bawah cangkerang itu.'
Dalam kes bulan seperti Europa, mata air hidroterma akan bertanggungjawab untuk menghasilkan semua tenaga dan bahan yang diperlukan untuk kimia organik berlaku. Kecerunan ionik, seperti oxyhydroxides dan sulfides, boleh memacu proses kimia utama - di mana karbon dioksida dan metana masing-masing terhidrogenasi dan teroksida - yang boleh membawa kepada penciptaan hidupan mikrob awal dan nutrien.
Pada masa yang sama, haba daripada lubang hidroterma akan mendorong mikrob dan nutrien ini ke atas ke arah kerak berais. Kerak ini kerap dihujani oleh elektron bertenaga tinggi yang dicipta oleh medan magnet Musytari yang berkuasa, satu proses yang menghasilkan oksidan. Seperti yang telah diketahui oleh saintis untuk beberapa waktu dari meninjau kerak Europa, terdapat proses pertukaran antara lautan dalaman bulan dan permukaannya.
Konsep artis tentang aktiviti bulu di permukaan Europa. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Seperti yang ditunjukkan oleh Dr. Russell dan rakan sekerjanya, tindakan ini berkemungkinan besar melibatkan aktiviti kepulan yang telah diperhatikan di permukaan Europa dan boleh membawa kepada rangkaian ekosistem di bahagian bawah kerak berais Europa:
'Model untuk pengangkutan bahan dalam lautan Europa menunjukkan bahawa kepulan hidroterma boleh dikekang dengan baik di dalam lautan (terutamanya oleh daya Coriolis dan kecerunan terma), yang membawa kepada penghantaran yang berkesan melalui lautan ke antara muka air ais. Organisma yang diangkut secara kebetulan dari sistem hidroterma ke antara muka air ais bersama-sama dengan bahan api yang tidak dibelanjakan berpotensi boleh mengakses lebih banyak oksidan yang lebih besar terus dari ais. Yang penting, oksidan mungkin hanya tersedia di mana permukaan ais telah didorong ke dasar kulit ais.'
Seperti yang ditunjukkan oleh Dr Russel dalam temu bual dengan Majalah Astrobiologi , mikrob di Europa boleh mencapai ketumpatan yang serupa dengan apa yang telah diperhatikan di sekitar bolong hidroterma di Bumi, dan mungkin menguatkan teori bahawa kehidupan di Bumi juga muncul di sekitar bolong tersebut. “Semua bahan dan tenaga percuma yang diperlukan untuk hidup semuanya tertumpu di satu tempat,” katanya. 'Jika kita mencari kehidupan di Europa, maka itu akan menyokong teori bolong alkali kapal selam.'
Kajian ini juga penting apabila ia datang untuk memasang misi masa depan ke Europa. Jika ekosistem mikrob wujud di bahagian bawah kerak berais Europa, maka ia boleh diterokai oleh robot yang mampu menembusi permukaan, sebaik-baiknya dengan mengembara ke terowong berbulu. Secara bergantian, pendarat hanya boleh meletakkan dirinya berhampiran kepulan aktif dan mencari tanda-tanda oksidan dan mikrob yang datang dari pedalaman.
Tanggapan artis tentang cryobot lautan hipotesis (robot yang mampu menembusi ais air) di Europa. Kredit: NASA
Misi serupa juga boleh dipasang ke Enceladus, di mana kehadiran bolong hidroterma telah pun disahkan terima kasih kepada aktiviti kepulan yang meluas yang diperhatikan di sekitar kawasan kutub selatannya. Di sini juga, robot terowong boleh memasuki celah permukaan dan meneroka kawasan pedalaman untuk melihat sama ada ekosistem wujud di bahagian bawah kerak berais bulan. Atau pendarat boleh meletakkan dirinya berhampiran bulu dan memeriksa apa yang dikeluarkan.
Misi sedemikian akan menjadi lebih mudah dan kurang berkemungkinan menyebabkan pencemaran berbanding kapal selam robotik yang direka untuk menerokai persekitaran lautan dalam Europa. Tetapi tidak kira apa bentuk misi masa depan ke Europa, Enceladus, atau badan lain seperti itu, adalah menggalakkan untuk mengetahui bahawa mana-mana kehidupan yang mungkin wujud di sana boleh diakses. Dan jika misi ini dapat menghidunya, akhirnya kita akan tahu bahawa kehidupan dalam Sistem Suria berkembang di tempat selain Bumi!
Bacaan lanjut: Majalah Astrobiologi , Astrobiologi