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엔셀라두스에 착륙하지 않고도 생명체를 찾을 수 있을지도 모른다

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토성의 위성 엔셀라두스는 생명체가 번성할 수 있는 태양계의 주요 외계 위치 중 하나입니다. 그것은 이론적으로 외계 해양 생태계에 적합한 온도로 내부 난방을 유지하는 전 세계 염분이 있는 바다를 품고 있습니다.

그러나 그 생명체를 감지하는 것은 그리 쉬운 일이 아니다. 가장 얇은 부분의 두께가 5km(3.1마일)로 추정되는 얼음 껍질로 둘러싸여 있으며 그 아래의 바다는 깊이가 10km입니다. 이것은 지구에서 충분히 큰 도전이 될 것입니다. 태양계의 절반 떨어진 ​​달은 신경 쓰지 마십시오.

그러나 결국 엔셀라두스의 껍질을 뚫기 위해 모든 노력을 기울일 필요는 없을 것입니다. 새로운 연구에 따르면 우리는 표면에서 분출하는 짠물 기둥에서 얼음 달에 생명체를 감지할 수 있어야 합니다. 그곳에 생명체가 그다지 많지 않더라도 말이죠.

엔셀라두스의 깃털
Enceladus의 얼음 껍질에서 분출하는 간헐천의 Cassini-Huygens 이미지. (NASA/JPL/우주과학연구소)

애리조나 대학의 진화생물학자인 Regis Ferrière는 “분명히 얼음 균열을 통해 크롤링하는 로봇을 보내고 해저까지 깊이 잠수하는 것은 쉽지 않을 것”이라고 말했습니다.

“보다 준비되고 발전된 궤도를 도는 우주선이 깃털만으로 수집할 데이터를 시뮬레이션함으로써 우리 팀은 이제 이 접근 방식이 실제로 탐사할 필요 없이 엔셀라두스의 바다에 생명체가 있는지 여부를 자신 있게 결정할 수 있음을 보여주었습니다. 깊이 . 이것은 짜릿한 관점이다.”

Enceladus는 지구와 매우 다릅니다. 소와 나비와 함께 기어 다닐 가능성은 거의 없습니다. 그러나 생명을 주는 태양의 빛에서 멀리 떨어진 지구의 바다 깊은 곳에서 다른 종류의 생태계가 나타났습니다. 열과 화학 물질을 분출하는 해저 분출구 주변에 모여 있는 생명체는 광합성이 아니라 화학 반응의 에너지를 이용하는 데 의존합니다.

우리가 엔셀라두스에 대해 알고 있는 것은 유사한 생태계가 해저에 숨어있을 수 있음을 시사합니다. 32.9시간마다 토성의 궤도를 완료하며 구부러지는 타원형 경로를 따라 이동합니다. 코어 액체에 가장 가까운 물을 유지하기에 충분한 열을 생성합니다.

이것은 단순한 이론이 아닙니다. 얼음 껍질이 가장 얇은 남극에서 수백 킬로미터 높이의 거대한 물 기둥이 얼음 아래에서 분출하여 과학자들이 생각하는 물이 토성의 얼음에 기여하는 데 도움이 된다고 생각합니다. 반지.

10여년 전 토성 탐사선 카시니호가 이 기둥을 통과했을 때 몇 가지 흥미로운 분자를 발견했습니다. 여기에는 지구의 열수 분출구와 관련된 고농도의 수집물인 메탄과 적은 양의 이수소 및 이산화탄소가 포함됩니다. 이것들은 여기 지구상에서 메탄을 생산하는 고세균과 연결될 수 있습니다.

“우리 행성의 열수 분출구는 어둠과 엄청난 압력에도 불구하고 크고 작은 생명체로 가득 차 있습니다.”라고 Ferrière는 말했습니다. “가장 단순한 생물체는 햇빛이 없을 때에도 스스로 힘을 발휘하는 메타노젠(methanogens)이라는 미생물입니다.”

메탄 생성 물질은 이수소와 이산화탄소를 대사하여 메탄을 부산물로 방출합니다. Ferrière와 그의 동료들은 바이오매스가 지구에서 발견되는 것과 같은 열수 분출구 주변에 존재한다면 엔셀라두스에서 찾을 것으로 예상되는 메탄 생성 바이오매스를 모델링했습니다.

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그런 다음 그들은 세포와 다른 생물학적 분자가 통풍구를 통해 분출될 가능성과 우리가 찾을 가능성이 있는 이러한 물질의 양을 모델링했습니다.

“우리는 세포의 가상적 풍부함이 엔셀라두스의 전 세계 바다에 있는 고래 한 마리의 바이오매스에 불과하다는 사실에 놀랐습니다.”라고 현재 애리조나 대학의 진화 생물학자 Antonin Affholder는 말합니다. 연구 당시 프랑스의 대학.

“엔셀라두스의 생물권은 매우 희박할 수 있습니다. 그러나 우리의 모델은 미래 우주선에 탑재된 장비로 픽업할 수 있는 충분한 유기 분자 또는 세포를 플룸에 공급할 수 있을 만큼 충분히 생산적일 것임을 나타냅니다.”

이러한 화합물의 예상 풍부함을 갖춘 궤도를 도는 우주선은 충분한 물질을 수집하기 위해 여러 개의 플룸 플라이스루를 만들 수 있다면 이를 감지할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 생물학적 물질이 충분하지 않을 수 있으며 세포가 얼음을 통해 여행하고 우주로 분출될 가능성은 아마도 매우 희박할 것입니다.

그러한 스모킹 건이 없는 경우, 팀은 풍부함이 특정 임계값을 초과하는 경우 글리신과 같은 아미노산이 대안적이고 간접적인 서명 역할을 할 것이라고 제안합니다.

“계산에 따르면 엔셀라두스에 존재하는 생명체는 극도로 희박할 것이라는 점을 고려할 때, 플룸에서 생명체가 존재한다고 분명하게 결론을 내릴 만큼 충분한 유기 분자를 찾지 못할 가능성이 여전히 높습니다.”라고 Ferrière는 말합니다.

“그래서 생명체가 존재한다는 것을 증명하기에 충분한 양에 대한 질문에 초점을 맞추는 대신 ‘생명이 없을 때 존재할 수 있는 유기 물질의 최대량은 얼마인가?’라고 물었습니다.”

연구원들은 이러한 수치가 앞으로 몇 년 동안 미래 임무를 설계하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다. 한편, 우리는 토성을 공전하는 달에 있는 바다 깊은 곳의 생태계가 어떤 모습일지 궁금해하면서 지구에 있을 것입니다.

연구팀의 연구 결과가 발표되었습니다. 행성 과학 저널.

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