Leven in de oceaan van Saturnusmaan Enceladus? Een aardse microbe overleefde de proef

Op Saturnusmaan Enceladus is geen buitenaards leven ontdekt. Een micro-organisme van de aarde groeide in een laboratoriumproef die alleen geselecteerde vermoedelijke omstandigheden in de verborgen oceaan nabootste — niet de volledige maan of oceaan. Het organisme is niet op Enceladus waargenomen. Een tweede, afzonderlijke studie onderzocht hoe mogelijke biosignaturen zich in uitgestoten ijsdeeltjes zouden kunnen concentreren; ook daarin werden geen organismen of biosignaturen aangetoond. Beide onderzoeken verschenen op 25 september in Science Advances.

De maan is interessant omdat onder zijn ijskorst een zoute oceaan ligt. Bij de zuidpool spuit materiaal via scheuren de ruimte in. De inmiddels beëindigde missie Cassini vloog door die pluimen en onderzocht uitgestoten deeltjes. Zo kan materiaal uit de oceaan worden bestudeerd zonder eerst door de ijskorst te boren. Dat levert aanwijzingen over de chemie op, geen foto of monster van een levend wezen.

Eén aardse microbe in een beperkte proef

In de eerste studie onderzochten wetenschappers Methanothermococcus okinawensis. Dit is een archaeon: een micro-organisme dat op aarde bij warme diepzeebronnen leeft en methaan kan maken. De onderzoekers plaatsten het in een omgeving met geselecteerde eigenschappen die voor de oceaan van Enceladus worden vermoed. Daarbij ontstaat waterstof door een nagebootste reactie tussen water en gesteente.

Het organisme groeide in die proef zelfs bij een hoge alkaliteit, tot pH 11. Volgens de studie gebruikte het waterstof uit de nagebootste gesteentereactie en paste het zijn stofwisseling aan om bij weinig beschikbaar koolstofdioxide toch koolstof vast te leggen. Dat is een resultaat over één soort van de aarde, onder gecontroleerde omstandigheden. De proef zegt niet dat die soort op Enceladus voorkomt, of dat het laboratorium de volledige oceaan met al zijn onbekende omstandigheden heeft nagebouwd.

Wat Cassini’s ijsdeeltjes wel vertellen

De tweede studie stelde een andere vraag: wat gebeurt er met stoffen uit de oceaan wanneer uitgestoten waterdruppels bevriezen en in kleine ijsdeeltjes uiteenvallen? De onderzoekers bekeken ongeveer 1.000 massaspectra van afzonderlijke, zoutrijke ijsdeeltjes die Cassini in de omgeving van Saturnus registreerde. Zij combineerden die oudere metingen met vriesproeven en thermodynamische berekeningen.

De deeltjes verschillen sterk in samenstelling. Volgens de onderzoekers past dat bij een proces waarin grotere druppels langzaam bevriezen, zouten zich van elkaar scheiden en brokstukken ontstaan. Hun model suggereert dat ook andere stoffen in afzonderlijke korrels geconcentreerd kunnen raken. Als er ooit biologisch materiaal in zo’n druppel zou zitten, zou dat voor een toekomstige missie een bruikbaar aanknopingspunt kunnen zijn. De studie heeft echter geen biosignatuur gemeten. Hoe goed een toekomstig instrument zo’n teken kan herkennen, hangt onder meer af van wat er werkelijk in de pluim terechtkomt.

Een kans om te zoeken, geen bewijs van leven

De twee studies vullen elkaar aan, maar bewijzen verschillende dingen. De laboratoriumproef laat zien dat een bepaalde aardse stofwisseling in één nagebootste omgeving mogelijk is. De Cassini-analyse biedt een verklaring voor de uiteenlopende chemie van ijsdeeltjes en een idee voor toekomstige metingen. Geen van beide onderzoekt levende organismen in de echte oceaan van Enceladus.

Voor lezers in Nederland verandert er nu niets praktisch; er is ook geen aangetoonde Nederlandse rol in deze twee onderzoeken. De betekenis is een bredere wetenschappelijke vraag: hoe toets je of een verre oceaan geschikt zou kunnen zijn voor leven, zonder geschiktheid te verwarren met de ontdekking van leven? Volgens NASA’s uitleg van Cassini biedt de pluim toegang tot materiaal uit de verborgen oceaan. Welke conclusies een toekomstige missie daaruit kan trekken, staat nog open.