pedig elképzelhető, hogy nélkülözhetetlenek voltak a földi élet kialakulásához. Több elmélet szerint az élet egyes építőköveit, így az illékony és szerves anyagokat meteoritok szállították bolygónkra, a becsapódások energiája pedig további molekulák létrejöttét idézte elő, például a hidrogén-cianidét (HCN) és az aminosavakét. Joggal feltételezhető, hogy ugyanez megy végbe más bolygókon is. Egy nemrég megjelent szakcikk ennek a lehetőségével foglalkozik a potenciálisan lakható exobolygókon, amihez a Naprendszerben kerestek analógiákat: az óceánholdakat.
Miért hordoznak a meteoritok szerves anyagokat?
A Naprendszer egyetlen hatalmas gáz- és porfelhőből alakult ki, így az égitestek összetétele mindenhol nagyjából azonos. A korai Föld egy rendkívül forró magmagolyó volt, amelyben a szerves anyagok nem maradhattak meg. Szerencsére a Naprendszer külső, hűvös részén, a kisbolygókban azonban képesek voltak fennmaradni.
Óceánvilágok a szomszédságunkban
Amikor a Földön kívüli élet után kutatunk, a legalapvetőbb szükségleteket vizsgáljuk – ezek közül pedig a víz a legfontosabb. Bár a Naprendszerben a Föld az egyetlen bolygó, amelyen folyékony víz található, a Jupiter és a Szaturnusz bizonyos holdjain szintén megtaláljuk azt. Ezek az égitestek már a lakhatósági zónán kívül esnek, így felszínüket jeges kéreg borítja, de a kéreg alatt folyékony vízből álló, felszín alatti óceánok bújnak meg, ezért nevezhetők ezek a holdak „óceánvilágoknak”. A víz jelenléte teszi ezeket az égitesteket asztrobiológiai szempontból érdekessé, de segítik további óceánvilágok felfedezését is.
A kutatók a Jupiter Europa, valamint a Szaturnusz Enceladus és Titan nevű holdjain vizsgálták a tipikus becsapódási eseményeket, hogy megtudják, vajon a szerves anyagok túlélhetik-e ezeket, és milyen folyamatok mehetnek végbe a megolvadt becsapódási kráterekben, mielőtt azok visszafagynának.
Túlélni a becsapódást
A csillagászok modellezték az óceánvilágok jeges kérgére gyakorolt maximális nyomást a különböző becsapódási sebességek és szögek esetében. A Jupiter és a Szaturnusz körül a legtöbb becsapódó égitest a Kuiper-övből vagy az Oort-felhőből származik, és jég vagy kőzet alkotja, így mindkét típust megvizsgálták. A kőzetdarabok nagyobb nyomást gyakorolnak az óceánvilágra, mint jeges társaik, ahogy a 2. ábrán is látható.
Korábbi tanulmányok az óceánholdak krátereinek méreteiből határozták meg a becsapódások sebességét és nyomását, amit a fenti ábrán színes téglalapokkal jelezve látunk. Több más kutatásban megbecsülték a bióták és a biológiailag fontos molekulák számára túlélhető nyomástartományt, amelyeket a grafikon jobb oldalán lévő zöld és fekete sávok mutatnak. Látszik, hogy a túlélhető nyomástartományok a becsapódások megfigyelt és modellezett nyomásaival megegyeznek. Tehát az életnek ezek az építőkövei lerakódhatnak és valószínűleg le is rakódtak az óceánholdakon.
Olvadék a kráterek mélyén
Amikor egy becsapódó égitest a jeges kéregbe ütközik, a jég egy része megolvad. Az itt tárolt szerves anyagok a kráterben összegyűlő folyékony víztócsában találják magukat, amely kiváló környezetet biztosít a prebiotikus kémiai folyamatok számára, amíg vissza nem fagy. A megfigyelt kráterméretek és a modellezett sebességek alapján a tanulmány szerzői megbecsülték, mennyi folyékony víz marad egy kráterben, és az mennyi idő alatt fagy meg. Ez az idő a legkisebb kráterek esetén (amelyek átmérője 4 kilométernél kisebb) csupán néhány földi év, míg a legnagyobb (több száz kilométeres) kráterek esetén több ezer év volt. A kráterkörülményeket utánzó földi laboratóriumokban az aminosavakat néhány hónap vagy akár néhány hét alatt sikerült szintetizálni, tehát lehetséges, hogy az olvadt kráterekben létrejönnek.
A víztócsák végül megfagynak, és a jeges felszín csapdába ejti a lerakódott vagy szintetizált anyagokat. Más folyamatok, például további becsapódások szükségesek ahhoz, hogy áttörjék a jeges kérget és a felszín alatti óceánokba szállítsák az anyagot, ahol az elméletek szerint hidrotermális kürtők vannak, amelyek bonyolultabb fejlődést tesznek lehetővé.
Kézzelfogható bizonyítékok
A túlélhető becsapódások tehát az óceánholdakon átlagosnak számítanak, és lehetőséget kínálnak a prebiotikus kémiai folyamatok számára. A legtöbb hasonló égitesttel ellentétben ezeknek az óceánvilágoknak a közelsége azt jelenti, hogy fizikai mintákon keresztül is vizsgálhatóak.
A Cassini űrszonda a 2000-es évek elején szerves anyagok jelenlétét érzékelte az Enceladus hold felszínének gőzkilövelléseiben, a Dragonfly űrszonda pedig, ami a tervek szerint 2028-ban indul a Titan felé, 2034-es érkezésekor mintákat fog gyűjteni és elemezni. A következő évtizedekben tanúi lehetünk annak, hogy a Naprendszer holdjainak felszín alatti óceánjaiban felfedezzük az élet előfutárait vagy magát a mikrobiális életet, és betekintést nyerhetünk a sokkal távolabbi óceánvilágok tulajdonságaiba is.
Forrás: https://aasnova.org/2025/06/17/seeding-life-in-the-oceans-of-moons/
Az eredményeket közlő szakcikk: https://doi.org/10.3847/PSJ/ad656b
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet