Pretekli teden je prinesel nekaj presenetljivih novic, ki se vse nanašajo na vodo v Osončju ter možnosti za življenje. Ocean v luni Enkelad je zelo topel, kaže analiza izpihanih delcev, ki jih je ujela sonda Cassini. Podoben, obetaven ocean, je na Jupitrovi luni Ganimed nakazal Hubble. Zadnja se nanaša na preteklost: sodeč po analizi Marsove atmosfere je bil ta planet nekoč celo več kot polovično prekrit z oceani.

Ledena prha z vročim izvorom
Saturnova luna Enkelad že dolgo velja za tisti kraj znotraj Osončja, kjer bi lahko najverjetneje našli zunajzemeljsko življenje. Da se v njem nekaj kuha, so opazili že pred desetletjem, ko so fotografije razkrile v vesolje bežeče curke vode in pare. Ti prihajajo iz razpok razrvanega površja na južnem polu in so najbrž tudi izvor enega izmed Saturnovih prstanov (E).

Aprila lani je sonda Cassini (Esa/Nasa) izmerila gravitacijsko polje objekta. Ta je oklepljen s 40-kilometrsko plastjo ledu, zaradi okoli -190 stopinj Celzija tršo od granita. Ker je led redkejši od vode, so prek mapiranja vpliva težnosti lahko dokaj natančno določili, kje pod tem oklepom se skriva gostejša, tekoča gmota.
Za vpogled v to skrito jezero je bilo treba sondo Cassini večkrat poslati naravnost skozi ledeno prho. Namenski instrument je zbiral vsebino in odkril, kakšno kemijsko bogastvo se v jezeru skriva. Prisotnost in oblika spojin so povedali marsikaj o tem, kaj naj bi se dogajalo na temačnem dnu.

Prašni delci povedo veliko
Štiri leta so analizirali zbrane podatke, izvajali številne računalniške simulacije in laboratorijske poskuse ter naposled naslikali podobo Enkeladovega oceana, so sporočili z Evropske vesoljske agencije.

Prvi kazalnik so bili drobni, od dveh do osmih nanometrov veliki prašni drobci, najdeni v lunini orbiti. Od preostalega materiala v ogromnem Saturnovem sistemu prstanov se razlikujejo po tem, da so bogati s silicijem, zato so znanstveniki sklepali, da je njihov izvor lahko le Enkelad.

"Zelo smo navdušeni, ker nam ti skozi gejzirje izbljuvani drobci peska ogromno povedo o razmerah na - in pod - oceanskim dnom ledene lune," je dejal Sean Hsu, glavni avtor raziskave, objavljene v znanstveni publikaciji Nature.
Takšen pesek namreč nastaja le v določenih pogojih. Prek različnih simulacij so v raziskovalni skupini ugotovili, kakšnih. "Sistematično smo iskali vse mogoče, alternativne razlage za prisotnost nanosilicijevih zrn. A čisto vsak nov izid je vedno znova pokazal na en sam, najverjetnejši izvor," je povedal Frank Postberg, soavtor in del ekipe za instrumentom Cassini Dust Analyser. Pesek je, sodeč po raziskavi, hidrotermalnega izvora, Enkelad pa je s tem edina Luna v Osončju, ki se s hidrotermalno dejavnostjo lahko pohvali.

Voda skoraj vre
Na morskem dnu (Enkeladova voda je slana) temperature znašajo od 90 stopinj Celzija ali več. Na ta način voda iz kamnitih tal pobira minerale, jih topi in skupaj s toplimi tokovi pošilja v višje ležeče plasti.

Glavni izvor toplote je energija plimovanja, ki nastaja zaradi kroženja okoli ogromnega, masivnega Saturna. Nekaj je pride tudi iz jedra lune, kjer počasi razpadajo radioaktivni elementi, ter iz kemijskih reakcij. Termalne meritve iz leta 2011 so pokazale, da Enkelad samo na južnem polu proizvaja toliko toplotne energije kot 20 termoelektrarn. Poenostavljeno, pod južnim polom je dvajset Tešev 6.

Ko se vroča voda, bogata z raztopljenimi minerali, dviga, se meša z vse hladnejšo vodo, pri čemer se minerali izkondenzirajo v drobna nanozrnca silicija. Potovanje do vrha podlednega oceana lahko traja od nekaj mesecev do nekaj let, so sporočili iz znanstvene ekipe. Ko se drobir približa izhodnim linam proti površju, se pomeša z ledom in je skupaj z njim izpihan v Saturnove prstane ... in Cassinijeve instrumente.

Na Zemlji je podobno
Na Zemlji so silicijeva zrnca navadno kremenčev pesek oziroma v kamnini kremen. Tudi pri nas najpogosteje nastajajo skozi hidrotermalno dejavnost, pod določenimi pogoji. Denimo, ko se bazična, slana in s silicijem bogata voda hitro in močno ohladi.
Izsledke raziskovalne skupine so še dodatno preverili na Univerzi v Tokiu, kjer so z laboratorijskimi poskusi potrdili hidrotermalno hipotezo.

Obstaja še nepreverjena možnost, da je Enkeladovo dno zelo porozno. Na to nakazujejo Cassinijeve gravitacijske meritve. Če to drži, potem je površina, kjer voda in kamnine medsebojno reagirajo, ogromna in bi se lahko raztezala globoko v jedro lune.

Skoraj popolno za začetek življenja
Izsledki raziskave še podžigajo domneve, da je Enkeladovo morje povsem primerno za življenje. Zanj so namreč potrebni (oziroma vsaj pridejo zelo prav): tekočina kot prenosnik spojin; izvor toplotne energije ter ogljikovodiki. Vse to je prisotno v toplem morju. Pravzaprav je to eden izmed scenarijev, kako naj bi se sploh pojavilo življenje na Zemlji: pri vročih vrelcih na dnu domačih oceanov.

Življenje je tudi izjemno prilagodljivo. Najdemo ga tudi na dnu Marianskega jarka pri izjemnem pritisku in popolni temi. Marianski jarek je globok skoraj 11 kilometrov, medtem ko globino Enkeladove kotanje ocenjujejo na od 8 do 10 kilometrov. Življenje je sposobno preživeti vakuum vesolja; vročino in celo pomanjkanje kisika. Nekatere bakterije dihajo z železom.
Nič ne kaže, da so razmere v Enkeladu od tega hujše. Vprašanje je predvsem točka v razvojnem času. Od nastanka Zemlje do življenja je moralo miniti skoraj milijarda let in vprašanje je, ali se je ta razvojni preskok v Enkeladu že zgodil ali pa bi se mogoče šele čez kako milijardo. Vprašanje je tudi, koliko časa sploh poteka obstoječe geotermalno delovanje.

"Ledene lune okoli plinskih velikanov bi lahko celo bile med pogostejšimi gostitelji življenja široko po galaksiji, Enkelad pa le en izmed tovrstnih habitatov," je izjavil Nicolas Altobelli, glavni znanstvenik za celoten Cassini.

Obilica metana
Med mogočimi pokazatelji že prisotnega življenja je metan. Znanstveniki za Cassinijem so v ločeni raziskavi, objavljeni v Geophysical Research Letters, sporočili, da Enkelad izpihuje velike količine tega plina. Seveda sama prisotnost metana v tem primeru ni nikakršen trden dokaz za življenje. Precej bolj mogoča izvora sta naslednja: prvi je ravno prej omenjena geotermalna dejavnost, drugi pa tajanje metanovega ledu.

"Ker je življenje očitno možno tudi v tako ostrih okoljih in na takšnem položaju v našem Sončnem sistemu, se lahko še bolj utemeljeno sprašujemo: smo v vesolju res sami," pa je ob tem povedal John Grunsfeld z Nase.

Enkelad je le eden izmed številnih Saturnov lun, in obilica krasi tudi Jupiter. Prenekatero izmed njih krasi podoben podledni ocean, denimo Evropo, kjer so leta 2013 prav tako odkrili ledene gejzirje in vodne hlape. Nasa je pred kratkim napovedala začetek misije k njej.

Ocean zelo verjetno tudi v Ganimedu
Morda bo morala tudi do Ganimeda. Sveži posnetki vesoljskega teleskopa Hubble so pokazali, da se s takšno pritiklino najbrž ponaša tudi ta, največja Jupitrova luna. Ganimed je pri premeru 5.260 kilometrov celo obsežnejši od Merkurja in je edini (znani) naravni satelit Osončja z magnetnim poljem. Da se pod površjem skriva tekoči H₂O, so prek različnih indikatorjev domnevali že od 70. let prejšnjega stoletja. Najboljši dokaz do zdaj je priskrbel Hubble, s tem ko je posnel avrore oz. "severni" sij na tej luni. Nenavadne variacije najboljše pojasni ogromen, slan ocean, kjer je vode več kot vse na Zemlji.

Avrore so posledice magnetnega polja. So prameni ioniziranega, žarečega plina, ki sledijo magnetnemu polju. Ker na Ganimed vpliva tudi močna Jupitrova magnetosfera, sledijo tudi njej. Položaj oceanov je ekipa pod vodstvom Joachima Saura z Univerze v Kölnu določila prek opazovanja gibanja sija. Slana voda namreč proizvaja lastno magnetno polje, ki se Jupitrovemu upira. Glede na izračune bi se avrora morala zibati za vsaj šest stopinj, a se za le dve. Glede na to je ocean globok kar 100 kilometrov in je 150 kilometrov pod skorjo, ki jo sestavlja večinoma led.
Rusi načrtujejo izstrelitev sonde proti Ganimedu leta 2024. Ta naj bi pristala in se osredinila na astrobiologijo, torej iskanja znakov življenja ter ocenjevanja primernosti okolja zanj.

Kam je šla Marsova voda
Neka druga raziskovalna skupina pa se je ukvarjala z vodo v preteklosti. Geološke raziskave več Marsovih roverjev so potrdile, da je rdeči planet nekoč prekrivala velika količina tekočine. Zdaj pa so znanstveniki na podlagi analize Marsove atmosfere izračunali, koliko je je sploh bilo.
Če je verjeti izidom, objavljenim v reviji Science, je imel Mars dovolj vode, da bi po ravni površini celoten planet prekrivala v 137 metrov debeli plasti. Ker pa je Marsova površina zelo razgibana, bi najbrž prekrila večji del severne poloble, pri čemer bi največja lokalna globina znašala 1,6 kilometra.

Znanstveniki so na podlagi večletnih opazovanj Evropskega južnega observatorija ter Nasinega infrardečega teleskopa na Havajih analizirali vodne molekule v Marsovi atmosferi. Natančneje, iskali so razmerje med navadno vodo (H2O) ter HDO, obliko težke vode, kjer en atom vodika nadomesti njegov izotop devterij.

Kakšno je bilo to razmerje pred 4,5 milijarde let, znanstveniki sklepajo prek prav toliko starega Marsovega meterorita. S primerjavo obeh razmerij so izračunalni, koliko vode je ušlo v vesolje. Te naj bi bilo 6,5-krat več, kot je je trenutno shranjene na Marsovih polih. Natančneje, ocean, ki naj bi rdeči planet prekrival do 3,7 milijarde let nazaj, je vseboval najmanj 20 milijonov kubičnih kilometrov vode.

Izide bo najbrž kmalu potrdila ali ovrgla sonda Maven, ki se je v Marsovo orbito utirila novembra lani in je namenjena prav natančni analizi tamkajšnje zelo redke atmosfere.
Video: Ganimed in njena geologija na podlagi opazovanj Cassinija, ki je v osmih letih opravil šest obletov te lune. Rjava področja so najstarejša in polna kraterjev. Svetlejša področja naj bi bila mlajša in posledica poplavljanja tekoče vode, ki naj bi se pojavljala zaradi razpok v skorji ter delovanja ledenih vulkanov.