Dieser Schnitt des Saturnmondes Enceladus ist eine künstlerische Darstellung, die mögliche hydrothermale Aktivitäten darstellt, die auf und unter dem Meeresboden des Mondes stattfinden können Ozean. (Bildquelle: NASA/JPL-Caltech)
Die NASA-Raumsonde Cassini hat entdeckteine ungewöhnlich hohe Konzentration von Methan, zusammen mit Kohlendioxid und Diwasserstoff, in den Saturnmonden, indem sie durch ihre Wolken fliegen. Die Raumsonde hat herausgefunden, dass Titan Methan in seiner Atmosphäre hat und Enceladus einen flüssigen Ozean mit ausbrechenden Gas- und Wasserfahnen hat.
Ein internationales Forschungsteam hat neue statistische Methoden verwendet, um zu verstehen, ob Methanogenese oder Methanproduktion durch Mikroben den molekularen Wasserstoff und Methan erklären könnten. Die Modelle kombinierten Geochemie und mikrobielle Ökologie, um zu entschlüsseln, welche möglichen Prozesse diese Beobachtungen erklären könnten.
Ein im letzten Monat in Nature Astronomy veröffentlichter Artikel kam zu dem Schluss, dass es auf Enceladus möglicherweise unbekannte methanproduzierende Prozesse gibt, die auf ihre Entdeckung warten.
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Gibt es Methan produzierende Organismen auf der Erde?
Das meiste Methan auf der Erde hat einen biologischen Ursprung. Mikroorganismen, die als Methanogene bezeichnet werden, sind in der Lage, Methan als Stoffwechselnebenprodukt zu erzeugen. Sie benötigen keinen Sauerstoff zum Leben und sind in der Natur weit verbreitet. Sie kommen in Sümpfen, toter organischer Substanz und sogar im menschlichen Darm vor. Sie sind dafür bekannt, bei hohen Temperaturen zu überleben, und Simulationsstudien haben gezeigt, dass sie unter Marsbedingungen leben können. Methanogene wurden umfassend untersucht, um zu verstehen, ob sie zur globalen Erwärmung beitragen können.
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Könnte es Methanogene auf Enceladus geben?
“Natürlich schließen wir nicht, dass Leben in Enceladus existiert’ Ozean,” sagte Régis Ferrière, einer der Hauptautoren, in einer Pressemitteilung. “Wir wollten vielmehr verstehen, wie wahrscheinlich es ist, dass Enceladus’ hydrothermale Quellen könnten für erdähnliche Mikroorganismen bewohnbar sein. Sehr wahrscheinlich sagen uns die Cassini-Daten gemäß unseren Modellen.
Und die biologische Methanogenese scheint mit den Daten kompatibel zu sein. Er fügt hinzu: „Mit anderen Worten, wir können die ‘Lebenshypothese’ als höchst unwahrscheinlich. Um die Lebenshypothese abzulehnen, brauchen wir mehr Daten von zukünftigen Missionen.”
Unter Verwendung des neu entwickelten Modells gab das Team eine Reihe von Bedingungen an, darunter die Wasserstoffkonzentration und verschiedene Temperaturen, um zu verstehen, ob Mikroben wachsen würden. Sie untersuchten auch, wie viel Methan ausgestoßen würde, wenn es eine hypothetische Mikrobenpopulation auf Enceladus gäbe. “Zusammenfassend könnten wir nicht nur beurteilen, ob Cassinis Beobachtungen mit einer lebenswerten Umgebung vereinbar sind, sondern wir könnten auch quantitative Vorhersagen über zu erwartende Beobachtungen treffen, sollte die Methanogenese tatsächlich bei Enceladus auftreten’ Meeresboden,” Prof. Ferrière erklärt.
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Welche anderen Prozesse könnten das Methan produziert haben?
Das Team schreibt, dass Methan durch den chemischen Abbau von organischem Material in Enceladus gebildet werden könnte’ Ader. Hydrothermale Prozesse könnten die Bildung von Kohlendioxid und Methan unterstützen. Auf der Erde ist bekannt, dass hydrothermale Quellen am Meeresboden Methan freisetzen, aber dies geschieht mit einer sehr langsamen Geschwindigkeit. Ferrière erklärte, dass diese Hypothese plausibel ist, aber nur, wenn Enceladus durch die Anlagerung von organisch-reichem Material von Kometen gebildet wurde.
Die Ergebnisse legen nahe, dass die Methanproduktion aus hydrothermalen Quellen nicht ausreicht, um die von Cassini in den Plumes festgestellte hohe Methankonzentration zu erklären. Eine zusätzliche Methanmenge, die durch biologische Methanogenese produziert wird, könnte Cassinis Beobachtungen entsprechen. „Auf der Suche nach solchen Mikroben bei Enceladus’ Meeresboden würde extrem anspruchsvolle Tieftauchmissionen erfordern, die mehrere Jahrzehnte lang nicht in Sicht sind,&8221; schließt Prof. Ferrière.
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