Zijn geisers op Enceladus teken van leven?

Astronomie

De enorme geisers op de Saturnusmaan Enceladus zouden kunnen wijzen op levende micro-organismen. Maar of het waar is?

Geisers van 200 kilometer hoog op de zuidpool van Saturnusmaan Enceladus. Foto NASA/JPL-Caltech/SSI

Kunnen er micro-organismen groeien op de donkere oceaanbodem van de ijzige Saturnusmaan Enceladus? Oostenrijks-Duits laboratoriumonderzoek laat zien dat sommige primitieve methaan-producerende microben dat, op Aarde onder Enceladus-omstandigheden, best voor elkaar krijgen.

Enceladus is, na Mars en de Jupitermaan Europa, een van de beste plekken in ons zonnestelsel om naar eenvoudig buitenaards leven te zoeken. Het is weliswaar een klein (middellijn 500 kilometer) en koud (–200 °C) hemellichaam, maar er zijn sterke aanwijzingen dat er onder zijn ijskorst vloeibaar water schuilgaat.

Het belangrijkste bewijs daarvoor is de ‘fontein’ van waterdamp en ijsdeeltjes die via scheuren in de ijskorst rond de zuidpool van Enceladus ontsnapt. Uit metingen door de ruimtesonde Cassini, die enkele malen door de uitgestoten wolk waterdamp heen is gevlogen, bleek dat er allerlei chemische verbindingen in het water zitten: methaan, koolstofdioxide, ammoniak en moleculaire waterstof.

Deze cocktail van verbindingen kan zijn ontstaan rond heetwaterbronnen op de oceaanbodem van Enceladus, in combinatie met chemische en radioactieve processen in de vaste kern van de maan. Spannender is misschien de suggestie van sommige wetenschappers dat er ook micro-organismen aan het werk kunnen zijn: methaanvormende archaea. Archaea zijn oeroude micro-organismen. Ze lijken op bacteriën, maar zitten anders in elkaar. Archaea kunnen onder zuurstofloze omstandigheden leven en aan hun energiebehoefte voldoen door koolstofdioxide en waterstof om te zetten in methaan.

Een team van Oostenrijkse en Duitse biologen, astrofysici, aardwetenschappers en chemisch technologen, onder leiding van Simon Rittmann van de Universiteit van Wenen, heeft de archaea onder Enceladusomstandigheden in het laboratorium onderzocht en schreef daar dinsdag over in Nature Communications.

Onder het ijsoppervlak van Enceladus liggen de temperaturen op sommige plaatsen op de bodem tussen de 0 en 90 graden Celsius. De warmte ontstaat door interne processen in de kern van het maantje. Er heerst op die oceaanbodem een druk van 40 tot 100 bar. Het water heeft een pH-waarde van meer dan 8,5 en het zoutgehalte is vergelijkbaar met dat van de aardse oceanen.

Twee van de drie onderzochte archaeastammen hadden moeite met die omstandigheden, maar Methanothermococcus okinawensis deed het goed, óók als er – op Enceladus voorkomende – stoffen aan het water werden toegevoegd die de groei van de beide andere methanogene archaea remden, zoals formaldehyde, ammoniak en koolstofmonoxide.

Bovendien konden de onderzoekers aan de hand van computersimulaties vaststellen dat er in het inwendige van Enceladus serpentinisatie kan optreden – een proces waarbij olivijnrijke gesteenten onder invloed van hydrothermale activiteit chemische veranderingen ondergaan. Daarbij zou genoeg waterstofgas vrijkomen om M. okinawensis te laten gedijen.

Het is dus best mogelijk dat er microben betrokken zijn bij de methaanproductie in Enceladus. Maar het is evengoed denkbaar dat het aanwezige methaan langs niet-biologische weg is geproduceerd. Om daar uitsluitsel over te krijgen, zal ter plaatse onderzoek moeten worden gedaan.

    • Eddy Echternach