Je oceán na Enceladu přívětivý k životu?

Saturnovo měsíc Enceladus přitahuje naší pozornost již dlouho – jedná se totiž o fascinující svět, kde by teoreticky mohl existovat život. Enceladus totiž skrývá pod svou ledovou slupkou globální oceán kapalné vody, ve kterém probíhají aktivní hydrotermální procesy. V nitru měsíce tak nalezneme nejenom vhodné médium pro případný vznik a rozkvět života – vodu, ale i dostupnou energii. Nicméně, samotná přítomnost vody nemusí zaručovat nutně ideální podmínky pro život – voda by mohla být příliš kyselá či zásaditá k tomu, aby v ní mohly snadno probíhat potřebné chemické reakce. A právě na tuto důležitou otázku, jaké je pH podpovrchového oceánu, přináší odpověď studie vědeckého týmu pod vedením Christophera Gleina

Ze Země víme, že život může existovat v rozmezí pH od 0 až po 14 odpovídajícím v prvním případě roztokům kyselin používaných v bateriích a v tom druhém roztoku louhu sodného. I na tyto hraniční hodnoty se na Zemi totiž dokázaly adaptovat různé extrémofilní formy života. Nicméně většina pozemského života, včetně nás lidí, preferuje střední hodnoty pH, tedy přibližně v rozpětí od 6 do 8. Je samozřejmě otázkou, jestli současné preferované hodnoty byly těmi, ve kterých život skutečně vznikl, či jestli jeho počátky nejsou spojeny s extrémnějším prostředím, ze kterého se později adaptoval na střední hodnoty… Ale, nechme nyní tyto úvahy stranou. Pro nás je podstatné to, že znalost pH podpovrchového oceánu na Enceladu nám může napovědět, jaké prostředí pod povrchem máme čekat, a tedy jaké reakce spojené s projevy života můžeme případně čekat, ale také to, k jakým geologickým procesům pod ledovým povrchem měsíce dochází. Hodnota pH totiž napovídá o chemických reakcích, které ji způsobily.

V současnosti není v našich silách, abychom na Enceladu změřili za pomoci lakmusového papírku hodnotu pH přímo – na místě nemáme žádnou vhodnou sondu a ani nemáme odzkoušenou technologii, která by nám umožnila provrtat se kilometry silnou vrstvou ledu. Z toho důvodu musíme pH oceánu zjistit z nepřímých pozorování – například z výzkumu materiálu tvořící plumy stoupající do okolního vesmíru nad jižním pólem měsíce. Enceladus je totiž jedním z těles sluneční soustavy, kde sledujeme známky aktivního kryovulkanismu. Ty se projevují v podobě gejzírů, které vyvrhují do okolního prostoru vodu a další materiál pravděpodobně pocházející z podpovrchového oceánu. To nám dává možnost zkoumat složení oceánu i přes to, že je před námi ukryt pod ledem.

A právě na tento vyvrhovaný materiál se zaměřil vědecký tým pod vedením Christophera Glena, který se za pomoci dat ze sondy Cassini a termodynamického modelu speciace uhlíku pokusil pH oceánu Enceladu určit (pokud má někdo zájem proniknout hlouběji do problematiky modelování, vědecká studie je volně přístupná na arxiv.org). Jejich model naznačuje, že voda v oceánu musí být bohatá na sodík, chlor auhlík a že musí mít hodnotu pH v rozmezí 11 až 12. Tedy s hodnotou blízkou čpavku či mýdlové vodě. Tento výsledek je jen o něco málo vyšší, než naznačovaly předchozí studie. Potvrzuje se tak, že voda v oceánu musí mít zásaditý charakter.

Nyní se nabízí otázka, jaký geologický proces způsobuje, že voda na Enceladu je zásaditá? Odpověď leží ve složení Enceladu. I přes to, že jeho povrch tvoří ledová krusta, domníváme se, že se pod ní (a pod oceánem kapalné vody) nachází malé kamenité jádro, které je tvořeno ze silikátových hornin. Tyto horniny jsou vystaveny působení kapalné vody, takže v nich může docházet k procesu serpentinizace. Tedy k procesu, během kterého je hornina bohatá na hořčík a železo, například bazalt, přeměňována působením vody o nízké teplotě na jílovité minerály. Tento proces známe i ze Země. Dochází k němu v některých oblastech oceánů, kde je oceánská kůra vystavena působení chladné oceánské vody. Nejedná se tedy o nikterak zvláštní geologický proces měnící chemismus hornin.

Vyjma změny chemismus má serpentinizace ale ještě jeden podstatný aspekt – vzniká během ní plynný vodík. Ten by mohl sloužit jako zdroj energie pro vznik organických molekul, které by potenciálně mohly fungovat jako základní stavební kameny života… Zdá se tedy, že na Enceladu se nenachází jen vodní prostředí, zdroj energie, ale i vhodná chemická továrna produkující organický materiál. Tedy ideální směs, ve které by případně mohl vzniknout život. Samozřejmě zůstává nevyřešenou otázkou, jestli k procesu serpentinizace na Enceladu stále dochází, nebo tento proces již ustal a my jen pozorujeme zvýšenou hodnotu pH jako svědka dřívější aktivity. Zatím to prostě nevíme. Nicméně odpověď bychom se mohli snad brzy dozvědět. Vědci totiž na hledání odpovědi intenzivně pracují. Prozatím se tak musíme smířit s poznatkem, že na Enceladu se nachází oceán kapalné vody, ve kterém by teoreticky mohl existovat život…