Nieuw onderzoek onthult dat op de maan waarschijnlijk een essentieel ingrediënt voor leven voor het oprapen ligt.

Zo op het eerste gezicht ziet Enceladus – één van de manen van Saturnus – er niet heel leefbaar uit. Op het maantje – dat met een diameter van ongeveer 500 kilometer niet overdreven groot is – rust een dikke ijskap en aan het oppervlak daarvan ligt de temperatuur rond de -201 graden Celsius. En toch wordt Enceladus sinds enkele jaren gezien als één van de beste kandidaten voor buitenaards leven in ons zonnestelsel. En een nieuw onderzoek zet die kijk op Enceladus kracht bij. In het blad Proceedings of the National Academy of Sciences schrijven onderzoekers nu namelijk dat het zeer waarschijnlijk is dat de maan relatief rijk is aan fosfor: een essentieel ingrediënt voor leven zoals wij dat kennen.

Oceaan
Het idee dat de ijzige Enceladus weleens leven kan herbergen, ontstond dankzij ruimtesonde Cassini. Deze sonde – die maar liefst dertien jaar op rij onderzoek deed naar Saturnus en zijn manen – ontdekte in 2014 dat onder de ijskap van Enceladus een oceaan schuilgaat. Het was het begin van een stortvloed aan observaties en ontdekkingen die het idee dat Enceladus weleens een leefbare maan kon zijn, steevast onderschreven. “In de jaren sinds NASA’s Cassini het Saturnus-systeem bezocht, zijn we herhaaldelijk weggeblazen door ontdekkingen die op basis van de (door Cassini, red.) verzamelde data werden gedaan,” stelt onderzoeker Christopher Glein.

Waterpluimen
Zo heeft Cassini ons bijvoorbeeld al een inkijkje gegeven in de onder kilometers dik ijs schuilgaande oceaan van Enceladus. De ruimtesonde deed dat door dwars door waterpluimen te vliegen die aan het oppervlak van Enceladus ontspringen. Aangenomen wordt dat het om water gaat dat afkomstig is uit de ondergrondse oceaan en via breuken in de dikke ijskap aan het oppervlak weet te komen. In die waterpluimen trof Cassini eerder al bijna alle ingrediënten voor leven zoals wij dat kennen aan. Te weten: vloeibaar water, een energiebron voor metabolisme (in de vorm van opgelost koolstofdioxide en waterstof) en een groot deel van de benodigde chemische ingrediënten.

Wie op school een beetje heeft opgelet, weet dat het leven op aarde gebaseerd is op zes elementen. Namelijk: koolstof, waterstof, zuurstof, stikstof, zwavel en fosfor. Cassini heeft aangetoond dat Enceladus in ieder geval over het leeuwendeel van deze ingrediënten voor leven beschikt. Namelijk: koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof. Van zwavel, maar ook fosfor (essentieel voor het creëren van bijvoorbeeld DNA en RNA, maar ook celmembranen en botten) wordt sterk vermoed dat ze ook op de maan te vinden zijn.

Via scheuren in Enceladus’ ijskap ‘lekt’ water uit de oceaan weg, de ruimte in. Afbeelding: NASA / JPL.

Fosfor
En een nieuw onderzoek zet het vermoeden dat fosfor op Enceladus voorhanden is, dus kracht bij. “Wat we eerder geleerd hebben, is dat de waterpluimen (op Enceladus, red.) bijna alle basale vereisten voor leven zoals wij dat kennen herbergen,” aldus Glein. “Hoewel het essentiële element fosfor nog niet direct geïdentificeerd is, heeft ons onderzoeksteam nu aanwijzingen gevonden dat het wel degelijk beschikbaar is in de oceaan die onder de ijskap schuilgaat.”

Modellen
Glein en collega’s trekken die conclusie nadat ze – geleid door wat we dankzij Cassini over Enceladus en zijn ondergrondse oceaan weten – de interactie tussen het oceaanwater en onderliggend gesteente simuleerden. Het doel was daarbij om na te gaan in hoeverre mineralen – en dan met name natuurlijk fosfaatmineralen – door die interactie tussen gesteente en water in de oceaan oplossen. En het onderzoek hint er sterk op dat de fosfaatmineralen bijzonder makkelijk in dat oceaanwater opgaan. “De aanwezigheid van opgelost fosfor is in feite onvermijdelijk,” stelt Glein. De concentratie fosfor in het oceaanwater op Enceladus zou zelfs vergelijkbaar of zelfs hoger zijn dan in aards zeewater. “Wat dit betekent voor de astrobiologie (het onderzoek naar buitenaards leven, red.) is dat we er nog meer vertrouwen in hebben gekregen dat de oceaan van Enceladus leefbaar is.”

Missie
Van het leeuwendeel van de voor leven benodigde ingrediënten weten we nu dus dat ze op Enceladus te vinden zijn of mag in ieder geval met grote mate van zekerheid verwacht worden dat ze daar aanwezig zijn. Maar dat is natuurlijk nog geen bewijs dat in die oceaan ook leven ontstaan en tot op de dag van vandaag te vinden is. De ruimtesonde Cassini – een missie die in 2017 beëindigd werd – kon veel zien en meten, maar was helaas niet gebouwd om leven te ontdekken. Om meer duidelijkheid te krijgen over wat zich onder de dikke ijskap van Enceladus afspeelt, zullen daarom nieuwe missies naar de maan ondernomen moeten worden. Maar daar zijn op dit moment nog geen concrete plannen voor. Wel heeft de National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine NASA recent opgeroepen werk te maken van de Enceladus Orbilander; een sonde die eerst enige tijd rond Enceladus zou cirkelen alvorens op de maan te landen en op het oppervlak nog enkele jaren onderzoek te doen. Maar zelfs als NASA die oproep ter harte neemt, hoeven we op korte termijn geen resultaten te verwachten. NASA heeft de lancering met potlood in de agenda staan voor het einde van het volgende decennium. Aankomst zou dan ergens rond 2050 zijn.

Overigens is Enceladus niet de enige ijzige wereld waar astrobiologen bijzonder in geïnteresseerd zijn. Ook Jupiters maan Europa – die eveneens over een ondergrondse oceaan beschikt – wordt gezien als een zeer goede kandidaat voor buitenaards leven. En die maan mag zich – op aanzienlijk kortere termijn – op visite verheugen: NASA stuurt er in 2024 de Europa Clipper op af. De ruimtesonde zou in april 2030 bij Europa moeten arriveren en onder meer uit moeten zoeken in hoeverre de maan werkelijk leefbaar is. De Europese ruimtevaartorganisatie werkt ondertussen aan JUICE (de JUpiter ICy moons Explorer): deze sonde zou volgend jaar gelanceerd moeten worden en gaat naast Jupiter ook de drie grootste manen van de gasreus (Europa, Callisto en Ganymedes) onderzoeken. Het is de bedoeling dat deze sonde onder meer – door het bemonsteren van waterpluimen die ook aan het oppervlak van Europa ontsnappen – meer inzicht gaat geven in de samenstelling van Europa’s ondergrondse oceaan en daarmee dus ook de leefbaarheid ervan.