Cristalele de sare de pe Enceladus ar putea păstra indicii despre viața din oceanul ascuns
Oceanul aflat sub crusta de gheață a lunii Enceladus, satelit al planetei Saturn, este acoperit de kilometri întregi de gheață, însă o parte din conținutul său ajunge la suprafață. Jeturi situate în apropierea polului sudic elimină vapori de apă și particule înghețate, oferind o modalitate de a investiga oceanul ascuns fără a fora până la el. Provocarea constă în a stabili care material păstrează cele mai utile indicii.
Un nou studiu de laborator indică o țintă posibilă: cristalele de sare care capturează mici buzunare de apă în timpul formării lor prin îngheț. Liam Perera, de la Diamond Light Source din Regatul Unit, împreună cu colegii săi, a descoperit aceste buzunare în interiorul natronului, un mineral de carbonat de sodiu despre care se așteaptă să se formeze pe Enceladus. Rezultatele, publicate în Communications Earth & Environment, sugerează că aceste cristale ar putea conserva informații despre chimismul oceanului și, eventual, urme de viață, dacă aceasta există acolo.
Captarea apei în interiorul sării
Pentru a determina care mineral de suprafață ar fi cel mai bun candidat, echipa a răcit o soluție ce conținea clorură de sodiu și carbonat de sodiu, folosind raze X puternice pentru a observa procesul de îngheț. Imaginile tridimensionale au evidențiat cristalele în curs de creștere și interiorul acestora, iar măsurătorile privind modul în care cristalele împrăștiau razele X au identificat mineralele prezente.
Pe măsură ce natronul creștea, acesta încapsula buzunare din fluidul înconjurător. Cristalele mai mari aveau o probabilitate mai mare de a conține astfel de buzunare și tindeau să rețină mostre mai mari. Doar aproximativ 3% dintre cele aproape 3.800 de granule separate conțineau incluziuni fluide, cum le numesc cercetătorii, însă toate cele 29 de granule din cea mai mare categorie de dimensiune le conțineau. Astfel, cristalele devin potențial utile ca recipiente: fiecare buzunar ar putea păstra o mică mostră din apa prezentă în momentul în care s-a închis.
Există un motiv terestru pentru a lua în considerare ce altceva ar putea fi capturat. Cercetări anterioare asupra unor depozite vechi de sare au raportat posibile celule microbiene conservate în buzunarele de fluid din interiorul cristalelor formate prin evaporarea apei. Deși noul experiment arată că natronul poate captura fluid în timpul înghețului, dacă poate captura și conserva material biologic rămâne netestat. Autorii propun ipoteza că mineralul înconjurător ar putea contribui la protejarea unui astfel de material de radiațiile dăunătoare.
Ce tip de apă ar captura un cristal?
O mostră capturată nu ar fi neapărat o picătură neschimbată din oceanul lui Enceladus. Cercetătorii au folosit o soluție de aproximativ cinci ori mai concentrată decât estimările bazate pe particulele eșantionate de sonda Cassini a NASA, pentru a obține cristale suficient de mari pentru examinare. În acel amestec concentrat, cristalele mari de natron au început să crească înainte de formarea principală a gheții, încapsulând fluid despre care se aștepta să rămână aproape de compoziția inițială.
Într-o soluție mai diluată, asemănătoare oceanului, gheața s-ar forma probabil prima. Pe măsură ce creștea, ar lăsa în urmă sărurile dizolvate, concentrând apa rămasă. Natronul format ulterior ar captura acel lichid mai sărat. Totuși, ambele scenarii ar putea oferi informații utile: unul ar furniza o înregistrare mai apropiată de apa originală, iar celălalt ar dezvălui modul în care înghețul a modificat-o. Formele cristalelor și materialul din jurul lor ar putea ajuta la distingerea acestor istorii. La temperaturile de la suprafața lui Enceladus, apa capturată ar fi înghețată.
Unde ar trebui căutat
Natronul, deși este un candidat principal pentru studiul astrobiologic, nu a fost încă confirmat pe suprafața lui Enceladus. Echipa recomandă ca viitoarele sonde spațiale să fie dotate cu instrumente sensibile în infraroșu apropiat pentru a-l identifica și pentru a ghida eșantionarea. Depozitele proaspete din apropierea gurilor jeturilor ar putea fi surse deosebit de promițătoare.
Picăturile mai mari ar trebui să se răcească mai lent, oferind cristalelor timp și spațiu pentru a crește; o răcire foarte rapidă ar putea împiedica cristalizarea natronului. Cercetătorii propun că particulele mai mari, bogate în sare, au de asemenea o probabilitate mai mare de a cădea înapoi în apropierea gurilor jeturilor. Găsirea mineralului ar fi astfel doar o parte a căutării. Amplasarea și starea sa ar conta la fel de mult.
Natronul ar trebui să rămână stabil la frigul extrem al lunii, însă terenul mai cald din apropierea gurilor jeturilor ar putea elimina treptat apa din structura sa cristalină. Cristalele depuse recent ar putea oferi cea mai bună combinație: material provenit din interior, cu buzunarele sale microscopice încă intacte.
