Wetenschappers die gegevens van de ruimtesonde Cassini hebben geanalyseerd, hebben nieuwe complexe organische moleculen ontdekt die uit de Saturnusmaan Enceladus spuiten. Dit is een duidelijke aanwijzing dat er bijzondere chemische reacties plaatsvinden in de oceaan onder de ijskorst van deze maan (Nature Astronomy, 1 oktober).
In 2005 vond Cassini het eerste bewijs dat er een oceaan schuilgaat onder het ijzige oppervlak van Enceladus. Aan de zuidpool van deze maan spuiten fonteinen van water naar buiten en schieten korreltjes ijs de ruimte in. Sommige van deze stukjes ijs, kleiner dan zandkorrels, vallen terug op het oppervlak van de maan, terwijl andere ontsnappen en een ring rond Saturnus vormen die samenvalt met de omloopbaan van Enceladus.
‘Terwijl hij door de E-ring van Saturnus vloog, detecteerde Cassini voortdurend materiaal van Enceladus,’ zegt Nozair Khawaja, hoofdauteur van het vandaag gepubliceerde onderzoeksverslag. ‘We hadden al veel organische moleculen in deze ijskorrels ontdekt, waaronder voorlopers van aminozuren.’
Maar de ijskorreltjes in de E-ring kunnen honderden jaren oud zijn. Mettertijd zijn ze onder invloed van de intense straling in de ruimte mogelijk ‘verweerd’ en daardoor veranderd. Om een beter beeld te krijgen van wat er precies gaande is in de oceaan van Enceladus wilden wetenschappers daarom korrels onderzoeken die veel korter geleden zijn uitgestoten.
De benodigde gegevens waren al beschikbaar. In 2008 vloog Cassini namelijk dwars door een ijzige nevel van ijskorreltjes heen die slechts enkele minuten daarvóór waren uitgestoten. Deze deeltjes troffen het Cosmic Dust Analyzer-instrument van de ruimtesonde met een snelheid van ongeveer achttien kilometer per seconde. Daarmee waren dit niet alleen de meest verse ijskorrels die Cassini ooit had gedetecteerd, maar ook de snelste.
Die snelheid was van belang: ‘De ijskorreltjes bevatten niet alleen bevroren water, maar ook andere moleculen, waaronder organische’, legt Nozair uit. ‘Bij lagere inslagsnelheden breekt het ijs en kunnen de vrijgekomen watermoleculen het signaal van bepaalde organische moleculen maskeren. Maar wanneer de ijskorreltjes het instrument met hoge snelheid treffen, klonteren de watermoleculen niet samen en krijgen we de signalen van organisch materiaal te zien.’
Het kostte jaren om deze gegevens te ontcijferen, maar nu is het team van Nozair te weten gekomen welk soort moleculen in de verste ijskorreltjes zaten. Ze zagen dat bepaalde organische moleculen die al in de E-ring waren aangetroffen óók in de verse ijsdeeltjes aanwezig waren. En dit bevestigt dat ze in de oceaan van Enceladus zijn gevormd.
Ook hebben ze moleculen ontdekt die nog nooit eerder in de ijskorreltjes van Enceladus zijn waargenomen, waaronder alifatische en cyclische verbindingen, en mogelijk ook stikstof- en zuurstofhoudende verbindingen. Op aarde zijn deze zelfde moleculen betrokken bij reactieketens die uiteindelijk resulteren in de vorming van complexe moleculen die cruciaal zijn voor het ontstaan van leven.
‘De moleculen die we in het vers uitgestoten materiaal hebben aangetroffen, bewijzen dat de complexe organische moleculen die Cassini in de E-ring van Saturnus heeft gedetecteerd, niet alleen het resultaat zijn van langdurige blootstelling aan de ruimte, maar ook in de oceaan van Enceladus aanwezig zijn’, concludeert medeauteur Frank Postberg. (EE)
Cassini bewijst: complexe chemie in oceaan van Saturnusmaan Enceladus
