Nieuw onderzoek suggereert dat de oceaan veel hogere concentraties CO2 en waterstof bevat dan gedacht.

Saturnus’ maan Enceladus is één van de beste kandidaten voor buitenaards leven. Op het eerste gezicht zou je dat misschien niet zeggen; de kleine maan heeft een bijzonder ijzig oppervlak. Maar onder dat ijs gaat een flinke oceaan schuil waarin leven mogelijk wel kan ontstaan en gedijen.

Enceladus heeft een rotsachtige kern. Daarboven vinden we de oceaan, die weer bedekt wordt door een wereldwijde ijskap. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech.

Cassini
Geen wonder dat onderzoekers staan te springen om de samenstelling van die oceaan helder te krijgen. Zo liet NASA ruimtesonde Cassini meerdere malen door geiserachtige waterpluimen op de zuidpool van Enceladus vliegen. Het water dat hier de ruimte in wordt geslingerd, is – door scheuren in Enceladus’ ijskap – aan de ondergrondse oceaan ontsnapt en kan onthullen hoe die oceaan in elkaar steekt en of die werkelijk zo leefbaar is als astrobiologen hopen. De metingen van Cassini waren bemoedigend. Maar nieuw onderzoek – gebaseerd op data van Cassini – suggereert nu dat de ondergrondse oceaan van Enceladus microben mogelijk nog veel meer te bieden heeft dan gedacht.


Fractionatie
“Dankzij de metingen van Cassini weten we veel over de verschillende moleculen die we in de oceaan kunnen tegenkomen,” legt onderzoeker Lucas Fifer aan Scientias.nl uit. “Maar vanwege fractionatie-processen kan de concentratie van elk van deze moleculen in de pluim wel eens anders zijn dan in de oceaan.” Met dat in het achterhoofd bogen Fifer en collega’s zich nog eens over de Cassini-data. Maar dit keer hielden ze rekening met fractionatie. “Wat eigenlijk gewoon betekent dat bepaalde componenten zich gemakkelijker door de pluimen laten transporteren dan andere. Hierdoor zullen de componenten die gemakkelijker getransporteerd worden overvloediger voorkomen in de pluim.” Fifer en collega’s hebben deze fractionatie-processen op Enceladus nu in kaart gebracht en vervolgens gebruikt om de Cassini-data te corrigeren. Het resulteert in een realistischer beeld van de ondergrondse oceaan.

Deze artistieke impressie laat de pluimen van Enceladus zien én ruimtesonde Cassini die daar dwars doorheen vliegt. Afbeelding: NASA / JPL-Caltech.

pH-waarde
Het onderzoek van Fifer en collega’s wijst onder meer uit dat de ondergrondse oceaan op de maan van Saturnus veel meer CO2 en waterstofgas bevat dan gedacht. “Dat we zulke hoge gasconcentraties hebben gevonden is verrassend,” stelt Fifer. “Het betekent dat er voor eventueel leven veel meer CO2 en waterstof voorhanden is om te consumeren dan eerdere studies aannamen. Bovendien ontdekten we – als resultaat van die hoge CO2-concentraties – dat de oceaan een veel lagere, bijna neutrale pH-waarde heeft, wat betekent dat deze veel meer op de oceanen op aarde lijkt dan gedacht.”

Europa
Enceladus is overigens niet de enige maan met een ondergrondse oceaan. Rond Jupiter vinden we Europa: een ijzige maan die ook een oceaan verbergt en een goede kandidaat voor buitenaards leven lijkt. Ook op deze maan zijn geisers te vinden die water vanuit de oceaan de ruimte in slingeren. Tot op heden is er nog geen ruimtevaartuig geweest dat deze pluimen heeft onderzocht. Maar daar komt verandering in. Momenteel wordt er gewerkt aan de Europa Clipper-missie. “Die zal de pluimen van Europa bemonsteren en ons precies vertellen waar ze uit zijn opgebouwd.” Conclusies over de oceaan kunnen vervolgens ook pas getrokken worden nadat er rekening is gehouden met fractionatie-processen, zo stelt Fifer.

Het onderzoek lijkt heel goed nieuws voor eventuele levensvormen die zich op Enceladus naar hartenlust tegoed kunnen doen aan bijvoorbeeld CO2. Maar je zou op basis van dezelfde resultaten net zo gemakkelijk kunnen concluderen dat er echt geen leven te vinden is. Want als er in die oceaan leven is dat CO2 en waterstof verorbert, zou je toch niet verwachten dat deze elementen zo overvloedig in de oceaan voorhanden zijn? Het is inderdaad maar net hoe je het bekijkt, bevestigt Fifer. Vaststaat dat het nu nog te vroeg is om te concluderen dat Enceladus een leefbare of onleefbare plek is. Daarvoor hebben we namelijk veel meer informatie nodig. “Je moet dan weten met welke snelheid eventueel leven in de oceaan bepaalde gassen (zoals CO2 en waterstof) verbruikt. En je moet weten met welke snelheid de gassen door geologische of misschien zelfs biologische processen worden vervaardigd.” Voor nu kunnen onderzoekers op dat gebied enkel met grove schattingen op de proppen komen. “Op dit moment kan ik enkel zeggen dat het opwindend is om zoveel chemische energie en een veel neutralere pH-waarde te vinden; dat is heel bemoedigend als je zoekt naar aardachtig leven op Enceladus.”