În căutarea vieţii extraterestre: Enceladus – noua frontieră

Dar, ca să găzduiască viaţă, un corp ceresc trebuie să-i ofere acesteia anumite condiţii. (Aici, se pare că mai avem nevoie să ne lărgim puţin ideile, deoarece noi tindem să credem că orice chestie vie de pe altă planetă trebuie să fie musai alcătuită la fel ca şi chestiile vii de pe Terra. Nu neapărat să arate ca ele, dar să fie la fel la nivel molecular.

Dacă se va confirma una dintre marile descoperiri ştiinţifice ale ultimilor ani – bacteriile capabile să utilizeze arsenul în locul fosforului – asta înseamnă că perspectiva noastră asupra a ceea ce înseamnă viu trebuie să se schimbe. Şi atunci, e posibil ca nişte planete cu însuşiri care azi ne par necorespunzătoare să devină ceva mai interesante în viitor, în lumina concepţiilor noastre schimbate.)

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Dar, până una-alta, toţi oamenii, din toate vremurile, gândesc după ideile din vremea lor, deci să ne mulţumim şi noi cu ideile contemporane în privinţa a ceea ce înseamnă materie vie şi a condiţiilor pe care trebuie să le îndeplinească o planetă pentru ca acolo să apară şi să se perpetueze miracolul vieţii.

An după an, beneficiind de progresele tehnologiei de explorare, astronomii descoperă tot mai multe planete care par să fie „bune pentru viaţă”. Să ne înţelegem: nu vorbim neapărat de planete „bune pentru noi”, adică bune să trăiască oamenii pe ele, ci de unele care oferă condiţii similare -nu identice – cu cele de pe Terra, condiţii care ar putea fi permite ca acolo să trăiască nişte fiinţe, adaptate la acele condiţii. Şi pe Pământ există multe locuri unde nu trăiesc oamenii, dar trăiesc destule forme de viaţă, unele cu un metabolism foarte original. Iar unele vieţuitoare de pe Terra pot suporta condiţii aproape inimaginabil de dure.

Aşadar, ce căutăm?

Un corp ceresc cu atmosferă, cu apă şi cu o temperatură nici prea-prea, nici foarte-foarte. Şi există planete dintr-astea? Cum să nu! Oamenii de ştiinţă au găsit cel puţin una şi aşteaptă în continuare date de la misiunea spaţială Kepler, special dedicată acestui scop, dar problema este că nu vom şti nimic precis până nu vom ajunge… dacă nu pe ele, măcar aproape de ele ca să putem culege informaţii edificatoare. Iar unele dintre aceste corpuri cereşti, deşi au, după datele furnizate de aparatura de investigare, ceea ce le trebuie ca să fie „bune de trăit”, sunt prea departe pentru ca noi să putem spera, în mod rezonabil, să ajungem acolo în secolul ăsta, cu tehnologia de zbor spaţial de care dispunem acum.

Deci, ideea câştigătoare ar fi să găsim o astfel de planetă – sau ce-o fi – undeva aici, în apropiere; mă rog, apropiere în termeni de distanţe cosmice înseamnă, totuşi, la distanţă de câţiva ani de zbor cu o navă spaţială.

În momentul de faţă, lumea savanţilor se tot agită cu programe privind cercetarea planetei Marte, în speranţa de a descoperi pe ea urme de viaţă. E explicabil: Marte e aproape de noi, vehicule trimise de pe Pământ au ajuns deja acolo şi au făcut treabă bună, adunând un volum enorm de informaţii, aşa că o misiune umană pe Marte nu pare ceva imposibil, drept care, pregătirile au şi început.

Cum se întâmplă adesea, concentrarea asupra unei probleme ne face să pierdem din vedere alte ocazii. În cazul de faţă, obsesia pentru Marte a dus la desconsiderarea altor posibilităţi, „desconsiderare” inclusiv financiară, fondurile find direcţionate spre materializarea ideii care prevalează în acest moment – plecare spre Marte.
Dar dacă există şi alte posibilităţi?

Sistemul Solar e destul de mare şi complex ca să ofere „opţiuni” interesante din acest punct de vedere. Şi, iată, există un grup de oameni de ştiinţă care, lăsându-i pe alţii să se ocupe de Marte, îşi îndreaptă atenţia spre un alt corp ceresc din sistemul nostru solar. Nu e o planetă – după definiţia ofcicială – dar ce contează cum îi spunem, de vreme ce are ceea ce ne interesează pe noi?

Este Enceladus, una dintre „lunile” lui Saturn.

Un grup de cercetători pasionaţi de acest satelit – Enceladus Focus Group – s-a reunit recent la sediul SETI Institute din Mountain View, SUA, pentru a discuta despre proiectul îndrăzneţ al unei misiuni de căutare a vieţii pe Enceladus.

De ce este Enceladus atât de îmbietor?

Pentru că, spun savanţii, are toate ingredientele-cheie necesare vieţii.

Informaţiile privind condiţiile specifice de pe Enceladus au fost obţinute, în cea mai mare parte, prin analiza datelor furnizate de vehiculul de explorare spaţială Cassini-Huygens care, pornit în misiune în anul 1997, a intrata pe orbita planetei Saturn în 2004. A investigat atât această planetă uriaşă, cât şi numeroşii săi sateliţi. A cercetat cîteva dintre lunile saturniene – Phoebe, Titan, Enceladus – şi a descoperit alţi 7 noi sateliţi naturali ai lui Saturn, de dimensiuni foarte mici.

Rezultatele explorării au arătat că pe Enceladus există apă (lichidă şi sub formă de gheaţă), carbon organic, azot (sub formă de amoniac) şi hidrocarburi, detectate de Cassini cu ajutorul spectrometrelor. Una dintre particularităţile lui Enceladus este prezenţa unor „gheizere” care aruncă jeturi de gaze şi cristale de gheaţă până la mari înălţimi în atmosfera sa, permiţând astfel unei sonde care survolează satelitul să adune numeroase date privind compoziţia substanţelor prezente în aceste jeturi.

Cei mai optimişti dintre membrii Enceladus Focus Group îşi imaginează însă că ar putea exista, în lacurile şi oceanele satelitului, nu doar substanţe organice complexe, ci chiar forme de viaţă – microorganisme cu structuri şi funcţii asemănătoare unora dintre bacteriile de pe Terra.

Pe Enceladus nu există lumină suficientă (cercetările arată că acest corp ceresc reflectă aproape integral lumina pe care o primeşte), deci nici fotosinteză, dar acesta nu e neapărat un impediment. Pe Pământ au fost descoperite microorganisme care nu au nevoie de lumină şi nu realizează fotosinteza şi totuşi trăiesc şi prosperă, chiar în întuneric deplin.

Acestea combină hidrogenul cu carbonul extras din dioxidul de carbon, formând metan – sunt aşa-numitele organisme metanogene. Astfel de vieţuitoare ar putea exista, speră astronomii, şi pe Enceladus, unde cercetările au arătat că există cantităţi mari de metan în atmosferă. Adeptul acestui model este Chris McKay, astrobiolog la Centrul de Cercetare Ames al NASA.

Alţi specialişti se gândesc la o schemă diferită. Ronald Oremland, un microbiolog care lucrează în cadrul US Geological Survey, crede că o sursă de energie chiar mai bună pentru microorganisme ar fi acetilena – gazul acela folosit în aparatele de sudură oxiacetilenică. Acest compus nu se găseşte în stare naturală pe Pământ, dar este prezent în comete şi unele dintre rezultatele cercetărilor sugerează că el ar exista şi pe Enceladus.

În acest caz, ipoteticele microorganisme enceladiene ar putea metaboliza acetilena, producînd etanol şi acetaţi, în cadrul unui tip de metabolism mai simplu decât cel al microorganismelor metanogene.
Dar prezenţa acestor substanţe nu este un indicator credibil al existenţei vieţii pe Enceladus. E nevoie de coroborarea acestor date cu altele, mai relevante pentru identificarea activităţii biologice – deci a existenţei vieţii – pe un corp ceresc.

• O primă astfel de informaţie este proporţia dintre doi izotopi ai carbonului – C-12 şi C-13. (Pentru reamintire: izotopii sunt specii de atomi ai aceluiaşi element chimic, având acelaşi număr atomic – adică acelaşi număr de protoni – dar număr de masă diferit, datorită numărului diferit de neutroni.) În materia neînsufleţită nu predomină unul sau altul dintre aceşti izotopi, dar în materia vie, C-12 (izotopul mai uşor, cu număr de masă mai mic) este, de obicei, în cantitate mai mare. Aşadar, dacă metanul, etanolul ori acetaţii proveniţi din emisiile de gaz ale gheizerelor de pe Enceladus s-ar dovedi mai bogaţi în C-12 decât în C-13, aceasta ar indica faptul că pe menţionatul corp ceresc există activitate biologică.
• Un al doilea indiciu ar fi configuraţia spaţială a moleculelor de aminoacizi. Multe dintre aceste molecule prezintă fenomenul de izomerie – asta înseamnă că au aceeaşi compoziţie chimică, dar se prezintă sub două forme diferite, în funcţie de orientarea spaţială a atomilor care le compun. Asemenea aminoacizi pot exista sub forma a doi izomeri: L sau D. Pe Pământ, majoritatea aminoacizilor formaţi în cadrul proceselor biologice prezintă o configuraţie L. Dacă şi pe Enceladus s-ar găsi aminoacizi la care predomină configuraţia L, aceasta ar fi, spune Chris McKay, „o dovadă convingătoare că aceştia au origine biologică”.

Dar, ca să ajungem să analizăm până la asemenea nivel etanolul, metanul şi aminoacizii de pe Enceladus, ar trebui mai întâi să ajungem acolo, nu cu o sondă precum Cassini (care este echipată doar pentru a detecta prezenţa unor molecule organice simple, nu a unor compuşi mai complecşi) ci cu o misiune concepută special pentru acest scop. O astfel de misiune spaţială ar necesita, aşadar, construirea unor noi instrumente, capabile de analize mai precise decât pot face instrumentele cu care e înzestrată Cassini (nu că acelea n-ar fi performante, dar n-au fost proiectate pentru analize de tipul celor care îi interesează pe „adepţii” lui Enceladus).

Oamenii de ştiinţă visează chiar la o sondă capabilă nu doar să cartografieze precis suprafaţa lui Enceladus şi să adune date spectrometrice, să facă fotografii etc., ci şi să colecteze probe din atmosferă şi din jeturile de gaze şi gheaţă. În cel mai fericit caz, s-ar putea realiza chiar un lander – un vehicul care să aterizeze pe suprafaţa satelitului, să colecteze, de aproape, date precise despre natura reliefului, despre substanţele existente acolo etc. şi chiar să aducă mostre de materie enceladiană pentru analize.

E posibil? Foarte curând, nu, din cel puţin două motive. Mai întâi, pentru moment, toată lumea se ocupă de Marte (a se citi: fondurile sunt direcţionate, în cea mai mare parte, spre programele de explorare a Planetei Roşii). În al doilea rând, un drum până la Enceladus ar dura şapte ani DACĂ ar putea fi folosită atracţia gravitaţională a planetei Jupiter (cea mai mare planetă din sistemul solar şi vecina lui Saturn) pentru a accelera vehiculul; altminteri, misiunea ar lua zece ani în loc de şapte.

Dar acest ajutor din partea lui Jupiter nu e disponibil oricând: datorită unor particularităţi legate de forma orbitelor corpurilor cereşti implicate, maximul influenţei exercitate de Jupiter ar fi atins în 2015-2017, iar apoi efectul ar scădea treptat, urmând să reapară abia în anii 2030.

Evident, nu e timp suficient pentru a pune la punct o misiune spaţială de asemenea anvergură atât de repede încât să putem profita de fereastra din 2015-2017.

Rămâne ca specialiştii să se apuce cu nădejde de treabă, având în faţă următorul termen – anii 2030, când va fi disponibil din nou ajutorul lui Jupiter.

Dacă experţii vor convinge pe cei ce hotărăsc destinaţia banilor să ofere fonduri pentru pregătirea unei astfel de misiuni, Enceladus ar putea deveni următoarea vedetă a căutărilor privind viaţa extraterestră. O merită, spun „admiratorii” săi, deoarece are foarte multe de oferit – are însuşiri care pot să alimenteze nădejdile în mult mai mare măsură decât planeta Marte, cea care „consumă” în prezent fondurile destinate cercetărilor de profil.

Păi… ce să zic? Să fim sănătoşi, ca să apucăm şi noi vremea când în lume va exploda vestea că misiunea spaţială pornită spre Enceladus a găsit acolo semne ale activităţii biologice, dovezi incontestabile că acolo există ceea ce căutăm de decenii – forme de viaţă trăitoare pe un alt corp ceresc din sistemul nostru solar.