Cassini heeft waterstof ontdekt in geiserfonteinen van Saturnusmaan Enceladus

Ruimtevaartorganisatie NASA heeft uit metingen van ruimtesonde Cassini geconcludeerd dat er waterstofmoleculen in de gaspluimen zitten die door geiserachtige fonteinen op de zuidpool van de Saturnusmaan Enceladus de ruimte in worden geblazen.

Deze ontdekking wijst volgens NASA op het bestaan van hydrothermische activiteit in de oceaan van de kleine maan Enceladus, die zich onder de ijslaag aan de oppervlakte bevindt. De waterstofmoleculen ontstaan door reacties van het hete water met mineralen in de bodem. Dat heeft de ruimtevaartorganisatie bekendgemaakt in een publicatie in het tijdschrift Science. Dit proces op Enceladus, waarbij waterstofmoleculen ontstaan, is vergelijkbaar met de chemische processen bij thermische bronnen die zich op de bodem van Aardse oceanen bevinden. De oceaan op Enceladus is relatief warm door de getijdenwerking die Saturnus via zijn zwaartekracht op de maan uitoefent.

Volgens NASA-onderzoeker Thomas Zurbuchen vormt Enceladus hiermee de meest aangewezen plek in ons zonnestelsel waar alle voorwaarden aanwezig zijn voor levensvormen om te kunnen gedijen. Enceladus voldoet aan de drie voorwaarden voor leven: er is water, er is een energiebron en er zijn organische moleculen in de vorm van waterstof. De aanwezigheid van stoffen als fosfor en zwavel, naast waterstof ook belangrijke bouwstenen voor leven, is nog niet vastgesteld door Cassini. Maar wetenschappers denken dat naast waterstof ook deze elementen aanwezig zijn in de oceaan van Enceladus. Ze denken dat de rotsachtige kern van de maan vergelijkbaar is met meteorieten die deze twee elementen bevatten.

Cassini vloog in oktober 2015 door een gaspluim van Enceladus. Uit metingen tijdens dat moment en eerdere momenten toen de sonde dicht langs Enceladus vloog, hebben onderzoekers van Nasa vastgesteld dat 98 procent van het gas bestaat uit waterdamp. Eén procent wordt gevormd door waterstofgas en de rest is een mix van koolstofdioxide, methaan en ammoniak.

In 2005 heeft de ruimtesonde al de geiserfonteinen van Enceladus ontdekt. Deze bevinden zich bij breuken en scheuren in het ijs aan het maanoppervlak bij de zuidpool. Dat wees toen al op het mogelijke bestaan van een groot waterreservoir bij de zuidpool. Door een latere analyse van data afkomstig van Cassini en na bestudering van zwaartekrachtdata rees toen een vermoeden van de aanwezigheid van een grote oceaan onder het ijsoppervlak van de maan. In 2015 heeft NASA, na beeldinformatie van Cassini zeven jaar lang bestudeerd te hebben, bevestigd dat er zich daadwerkelijk een oceaan op Enceladus bevindt die zich uitstrekt over het hele oppervlak.

NASA-onderzoekers hebben ook een ontdekking gedaan bij een ijsmaan van Jupiter, Europa. In 2016 meldden wetenschappers van NASA al dat observaties van de Hubble Space Telescope wezen op de mogelijke aanwezigheid van een soort geisers aan de oppervlakte van Europa die waterdamp de ruimte in spuwen. NASA heeft opnieuw een vermoedelijke gaspluim op Europa in beeld gebracht die tot 100 kilometer in de ruimte reikt. De locatie van deze gaspluim blijkt, net als de locatie van fonteinen die eerder zijn waargenomen, in de buurt te zijn van een plek waar het relatief heet is en er scheuren in het oppervlak zitten.

Van Europa was ook al bekend dat het een oceaan onder het ijsoppervlak heeft. Nu onderzoekers vermoeden dat Europa een vergelijkbare thermische activiteit als die van Enceladus heeft, is ook deze maan een geschikte kandidaat voor het mogelijk vinden van microbiologisch leven. In de jaren na 2020 lanceert NASA de Europa Clipper-missie, waarbij de ruimtevaartorganisatie met een lander het ijsoppervlak zal onderzoeken. Tevens zal het ruimtevaartuig van de missie zo'n veertig keer langs de maan vliegen om gasmonsters te analyseren en foto's te maken.

De Cassini-Huygens-ruimtesonde werd op 15 oktober 1997 gelanceerd en kwam op 1 juli 2004 aan bij Saturnus. Sindsdien stuurt de sonde informatie naar de aarde. Het is een samenwerkingsproject tussen ESA, NASA en de Italiaanse ruimtevaartorganisatie. Op 15 september zal de Cassini-missie eindigen. De ruimtesonde zal dan een gecontroleerde duikvlucht maken tot in de atmosfeer van Saturnus, waar de sonde zal verbranden. Overigens is 14 april 1629 de geboortedag van de Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens, die met zijn telescopen al vroeg onderzoek deed naar de ringen rond Saturnus.

Reacties (44)

[supersnathan94]

Ben ik de enige die dit dan heel erg raar vind? Tenminste de manier waarop ze het brengen?

Eén procent wordt gevormd door waterstofgas en de rest is een mix van koolstofdioxide, methaan en ammoniak

Ammoniak bestaat uit 3 Waterstofmoleculen en 1 Stikstofmolecuul en wordt gemaakt door hydrogenering van Stikstof onder hoge druk: N₂ + 3 H₂ -> 2 NH₃.

Dat betekent dus dat er in de bron van die geisers een aantal dingen gebeuren en er een aantal stoffen aanwezig zijn:

• Een vorm van Waterstof (in H₂ vorm)
• Een vorm van Stikstof
• Een vorm van Koolstof
• Een vorm van Zuurstof

De omstandigheden om een Haber-Bosch reactie te verkrijgen zijn ideaal en verklaart ook waarom er Ammoniak vrijkomt. Deze geisers hebben intern een enorme druk en de temperatuur is hoog.

We hebben al vastgesteld dat er oceanen zijn (en dus water en zuurstof), dus ik snap de nieuwswaardigheid niet van het feit dat we nu waterstof hebben kunnen meten. Dat er Ammoniak gevonden is, is daarbij veel belangrijker. Aan de hand daarvan weet je namelijk dat er Waterstof moet zijn (anders werkt dat proces niet) en waterstof an sich is een logisch element om te hebben als je een oceaan vol met water hebt.

[Reactie gewijzigd door supersnathan94 op 22 juli 2024 17:17]

[dehim]

Ik geloof dat het erom gaat, dat de aanwezigheid van waterstof een teken kan zijn van elementair zuurstof in de oceanen, wat eventuele aquatische organismen zouden kunnen gebruiken voor energie en het maken van complexere organische moleculen.

Ammoniak is natuurlijk ook heel interessant, aangezien het de basis vormt voor aminozuren, en aangezien het aminozuur glycine chemisch stabieler is dan de losse ammoniak-, methaan- en koolstofdioxidemoleculen waaruit het is opgebouwd, is de kans groot dat we in ieder geval dat aminozuur kunnen aantreffen en van daaruit kunnen natuurlijk de andere aminozuren gevormd worden.

Wellicht was ammoniak al eerder gedetecteerd op enceladus en is het daarom niet het hoofdonderwerp in dit artikel, maar dat weet ik niet.

[supersnathan94]

Ik geloof dat het erom gaat, dat de aanwezigheid van waterstof een teken kan zijn van elementair zuurstof in de oceanen,

De aanwezigheid van Ammoniak is dan nog belangrijker. Ammoniak ontstaat namelijk alleen bij afwezigheid van elementair zuurstof.

Het feit dat er koolstofdioxide is en ammoniak betekent dat er zuurstof verbruikt wordt. Door iets.

De aanwezigheid van die twee stoffen (ammoniak en koolstofdioxide) zegt dus meer over de aanwezigheid van micro-organismen dan waterstof.

[Reactie gewijzigd door supersnathan94 op 22 juli 2024 17:17]

[dehim]

Het voorkomen van waterstof zou ook kunnen duiden op de vorming van aminozuren, of andere organische moleculen in de zeeën van enceladus.

Als glycine gevormd wordt uit ammoniak, methaan en koolstofdioxide, komt hierbij ook waterstof vrij. Als al deze stoffen bij elkaar gevonden worden, zou dit kunnen duiden op complexere organische moleculen.

[guapper]

Zijn ze op zoek naar leven dan?
Wellicht eens wat dichterbij zoeken: er zit een freaking bug op de lens!

[blobber]

De ammoniak kan ook opgelost zijn in het water en vrijkomen in de geyser, het is dus niet voldoende om ammoniak aan te tonen om los waterstof aan te tonen.Imho

[supersnathan94]

Dan is het geen ammoniak meer maar ammonia. Groot verschil.

Maar dan nog heb je voor de synthese van Ammoniak los waterstof nodig.

Zelfs al is dit opgelost in water is het nog wel 1 van de grondstoffen.

[SuperDre]

in 2015 hadden ze al waterstof gedetecteerd via de sonde die door de geiser vloog, maar ze moesten eerst uitzoeken of het waterstof niet van de sonde zelf kwam.
Dat er oceanen zijn wil nog niet zeggen dat die oceanen ook water/zuurstof bevatten, enige dat het dus EEN vloeistof bevatte..

[supersnathan94]

Evidence of liquid water on Enceladus began to accumulate in 2005, when scientists observed plumes containing water vapor spewing from its south polar surface.

maar ze moesten eerst uitzoeken of het waterstof niet van de sonde zelf kwam.

Ik heb zojuist hierboven uitgelegd waarom dat dus vrij nutteloos is als je Ammoniak kunt meten. Daar heb je namelijk waterstof voor nodig anders gaat het em never nooit niet worden. Ik snap dat For Academic Purposes dat soort tests wel "moeten", maar als je Ammoniak en Koolstofdioxide kunt meten terwijl je weet dat er onder je een 10 KM diepe oceaan is verstopt onder 40Km dik ijs, dan mag je er ook wel vanuit gaan dat dat gewoon water is. Zonder Water heb je geen mogelijkheden voor ammoniak en of geisers met die temperaturen (273K, Cryovulcano door hydrothermal pressure build-up) ook de aanwezigheid van Methaan, stikstof en Koolstofdioxide wijzen er op dat het wel water moet zijn.

[TheMak]

Van ammoniak kan ik me voorstellen dat het al miljarden daar ligt. Van koolstofdioxide kan ik me voorstellen dat het vrij kan komen uit verwering uit carbonaten. Voor leven zijn chemische reacties nodig, waarvoor er een energiebron nodig is. Het waterstof geeft aan dat er nog steeds (lange tijd na het ontstaan van de maan) gunstige condities zijn waarin chemische reacties plaatsvinden.

[User_TS]

Is er een dampkring dan en zuurstof ?
Het lijkt erop dat er zowat geen zwaartekracht is...misschien is er wel leven maar er kunnen wonen, daar gaat het om toch ?!

[monojack]

En hiermee bewijs je dus de doemscenario's over een first contact. Als alle buitenaardsen zo denken over andere planeten hoop ik dat ze ons nooit vinden want de man in de straat zou dan toch wel eens gelijk kunnen hebben

Straatinterviews over buitenaards leven

[3x3]

'de meest aangewezen plek in ons zonnestelsel waar alle voorwaarden aanwezig zijn voor levensvormen om te kunnen gedijen. '

Niet alleen een kans om mogelijke microorganismen te vinden, maar misschien ook wel de beste plek in ons zonnestelsel voor een kolonie van ons aardbewoners.

[My-life]

Ongeveer -200 °C, 25 X zo klein als de aarde,geen atmosfeer.
Ik weet het niet, klinkt niet erg aantrekkelijk.

[mikedhanpat]

Mwa, de diameter is 25x zo klein dan die van de Aarde.
Kijkend naar het volume dan is Enceladus zo'n 16159x kleiner en qua oppervlakte zo'n 2008x kleiner.

[CAPSLOCK2000]

Ongeveer -200 °C, 25 X zo klein als de aarde,geen atmosfeer.
Ik weet het niet, klinkt niet erg aantrekkelijk.

Als er vloeibaar water is (ook al zit het kilometers onder het oppervlak) dan moeten er ook stukken zijn waar het een stuk minder koud is. Dat opent mogelijkheden. Temperaturen net boven het vriespunt zijn ideaal voor mensen, met een beetje bijstoken kom je een heel eind. Het is natuurlijk totale science fiction en nog heel ver weg, maar het is ook weer niet volledig onvoorstelbaar.

[Mamoulian]

Maakt niet uit zolang je beseft dat Enceladus onder zijn gigantische ijskappen twee keer zoveel water bevat als er in de oceanen van de Aarde te vinden zijn. Oppervlaktetemperaturen zeggen niet zoveel. Het water is vloeibaar door een hittebron (zijnde geologische activiteit door het "kneden" van de kern van Enceladus door de gigantische zwaartekracht van Saturnus).

[alexvdpol]

Gewoon goed uitkijken voor de Wampa's

[Koekiemonsterr]

Enceladus zou een prachtige vakantiebestemming zijn. Dan kun je in die ijswereld de 'geisers' om je heen het gas de ruimte in zien blazen en tegelijkertijd heb je een magnifiek uitzicht op Saturnus. Maar langer zou ik er niet willen zijn Geen atmosfeer en megakoud.

Titan is een betere kandidaat voor menselijk leven. Deze maan heeft als enige een atmosfeer, die voornamelijk uit stikstof bestaat. Je hebt op Titan geen ruimtepak nodig om je te beschermen tegen de druk, alleen wel een masker om te kunnen ademen en bescherming tegen de enorme kou: zo'n -180 graden Celsius. Er wordt vermoed dat er water aanwezig is. Titan heeft overigens een weersysteem en meren die bestaan uit methaan.

[Reactie gewijzigd door Koekiemonsterr op 22 juli 2024 17:17]

[Mamoulian]

Titan heeft wel een atmosfeer maar heeft bitter weinig CO2. Er is wel methaan aanwezig (greenhouse effect) maar de dichte atmosfeer reflecteert ook veel straling/hitte. Er is ook nog geen bewijs voor vloeibaar water waargenomen. Pootje baden in vloeibaar methaan zou ik overigens ook niet aanraden.
Nu kan het in de verre toekomst een pak aangenamer worden wanneeer onze zon op zijn laatste benen loopt en transformeert in een rode reus.
Enceladus lijkt me veel geschikter als je het in een duikboot zou kunnen bezoeken (gesteld dat je door de enorm dikke ijslaag zou kunnen boren).

[edit: spelfoutje]

[Reactie gewijzigd door Mamoulian op 22 juli 2024 17:17]

[SuperDre]

Een kolonie zal er uiteindelijk wel komen op het ijsoppervlak, zeker als er interessante dingen onder het ijs zitten.. Maar we moeten ook wel voorzichtig zijn, want immers kan het ook zijn dat wat er nu onder het ijs leeft zo dood is door een per ongeluk op de sonde meegelifte bacterie (of juist andersom, dus een sample van wat er onder het ijs vandaan komt hier terecht komt).
Dit was overigens ook de reden geloof ik waarom ze de Cassinie sonde niet op deze maan of europa wilde laten crashen.

[Reactie gewijzigd door SuperDre op 22 juli 2024 17:17]

[M.M]

Hmm.. Ik zou opteren voor een kolonie onder het ijsoppervlak. Je kunt dan je complete kolonie uit het ijs hakken en met geothermische energie verwarmen en van energie en zuurstof/stikstof voorzien. Het enige dat nog nodig is: elke kolonie heeft een economisch bestaansrecht nodig. Dat mis ik in de discussie rondom het koloniseren van Mars. Eén ding is zeker: toerisme is er één van als het gaat om Enceladus. Een uit het ijs gehakte stad en het magistrale uitzicht op Saturnus. Heel misschien levensvormen die we op Aarde niet kennen.. Mars lijkt me toeristisch gezien niet zo aantrekkelijk. Als we daar nog een paar factoren aan toe kunnen voegen, zeldzame elementen geoogst uit de ring van Saturnus of zo om een ruilhandel met Aarde op te zetten en in stand te houden, dan hebben we een business-case.
Maar je hebt gelijk dat er nog wat technische problemen zijn op te lossen zoals een bioscherm tussen ons en het eventuele oorspronkelijke leven. En essentieel voor toerisme is dat je er snel moet kunnen komen en weer terug. Ik ken niet veel mensen die jaren aaneengesloten op vakantie gaan...

[mikedhanpat]

Dat laatste lijkt me onwaarschijnlijk. Er is geen atmosfeer, te ver van de zon vandaan en een kilometers dikke ijskorst over het gehele oppervlak.

Dan is Mars toch de betere optie.

[Ossebol]

Naar mijn idee is Mars nog steeds de beste plek voor een kolonie voor ons mensen. Van alle planeten is het in absolute afstand dichtbij, heeft het een (dunne) atmosfeer en is er water. Het leven zal er, zeker in het begin, allerminst comfortabel zijn, maar de kansen voor een kolonie zijn hier denk ik het grootst, na de maan natuurlijk.

Off-topic. Interessante podcast over waar we mogelijk naartoe kunnen als we binnen honderd jaar moeten vertrekken van aarde: https://www.bnr.nl/radio/...-100-jaar-moeten-verlaten

[The Bula King]

Als ze nu nog Enceladus kunnen laten crashen op mars dan hebben we het beste van beide Werelden

[mugenmarco]

[...]

Niet alleen een kans om mogelijke microorganismen te vinden, maar misschien ook wel de beste plek in ons zonnestelsel voor een kolonie van ons aardbewoners.

Maar natuurlijk, weer een planeet die de mens kapot kan maken

Edit: Het is dus een maan, bovenstaande is niet van toepassing.

ontopic:

Misschien handig voor het geval de aarde vergaat o.i.d. :-)

[Reactie gewijzigd door mugenmarco op 22 juli 2024 17:17]

[ArcticLight]

Enceladus is een maan, geen planeet.

[MaxMadu]

En daarbij, manen en planeten genoeg. Ik zou me niet zo snel zorgen maken dat we het hele zonnestelsel verpesten

[Verwijderd]

Afhankelijk van wie je het vraagt is de aarde al stuk en hebben we er dus nog maar 8 over.

[Verwijderd]

De aarde zelf is niet "stuk" anders hadden we dit gesprek niet meer.

[D11]

Ligt aan je definitie van stuk.

Laten we zeggen dat de aarde in ieder geval niet ongeschonden is.

[Verwijderd]

Het ecosysteem van de aarde is niet ongeschonden en rest van de planeten in het zonnestelsel is überhaupt niet bewoonbaar. De planeet aarde zelf is er gewoon als ik zo uit het raam kijk en dat zal de komende paar miljard jaar ook wel zo blijven. Om die redenen is het nogal raar om te zeggen dat "we" nog maar 8 planeten over hebben.

[Remy]

Meh, het is een maan, maar goed. Enceladus is een van de interessantste in ons zonnestelsel, dat wel

[svennd]

Ik denk dat global warming op de Enceladus mogelijks wel een goed idee is Overigens "kapot" maken heeft vrij weinig met astronomie te maken ... tenzij we ons vol nuclear arsenaal op een planeet sturen zal er niet veel meer dan een deukje te maken zijn.

[powadha]

Ja dat prachtige eco systeem zal er onder te lijden hebben.....

[vanaalten]

Volgens NASA-onderzoeker Thomas Zurbuchen vormt Enceladus hiermee de meest aangewezen plek in ons zonnestelsel waar alle voorwaarden aanwezig zijn voor levensvormen om te kunnen gedijen.

Ik weet het niet, de aarde lijkt mij nog nèt wat kansrijker.

[moozzuzz]

In andere berichtgeving staat er dat men door waterstof-dampen is gevlogen die door de ijskorst heen komen (en dus niet geisers). Men vermoedt dat die dampen komen van geisers in de oceaanbodem (en in het geval van de aarde, vermoeden we dat het begin van het leven ontstaan is door geisers op de oceaanbodem). Met voldoende 1+1 komt men dan uit op een serieuze -vermoedelijke- kans op biologisch leven.

[John Stopman]

Van Europa was ook al bekend dat het een oceaan onder het ijsoppervlak heeft. Nu onderzoekers vermoeden dat Europa een vergelijkbare thermische activiteit als die van Enceladus heeft, is ook deze maan een geschikte kandidaat voor het mogelijk vinden van microbiologisch leven. In de jaren na 2020 lanceert NASA de Europa Clipper-missie, waarbij de de ruimtevaartorganisatie met een lander het ijsoppervlak zal onderzoeken. Tevens zal het ruimtevaartuig van de missie zo'n veertig keer langs de maan vliegen om gasmonsters te analyseren en foto's te maken.

Europa's thermische activiteit lijkt bij deze inslagkrater vandaan te komen:

Europa's Plumes Located near 'Warm Spot' on Europa

These images of the surface of the Jovian moon Europa, taken by NASA's Galileo spacecraft, focus on a "region of interest" on the icy moon.

The image at left traces the location of the erupting plumes of material, observed by NASA's Hubble Space Telescope in 2014 and again in 2016 (see PIA21443). The plumes are located inside the area surrounded by the green oval.

The green oval also corresponds to a warm region on Europa's surface, as identified by the temperature map at right. The map is based on observations by the Galileo spacecraft. The warmest area is colored bright red.

Researchers speculate these data offer circumstantial evidence for unusual activity that may be related to a subsurface ocean on Europa. The dark circle just below center in both images is a crater and is not thought to be related to the warm spot or the plume activity.

BRON

Of de inslagkrater er zelf mee in verband staat wordt door NASA niet gezegd

[Reactie gewijzigd door John Stopman op 22 juli 2024 17:17]

[familyman]

Dat... Of, de rode vlek heeft in de verte wel wat van een Borg cube en straalt nog restwarmte uit. Hiermee is buitenaards leven aangetoond. :-)

[John Stopman]

De gemeten warmte is zeer hoogstwaarschijnlijk het gevolg van Tidal Friction (het zou bijvoorbeeld kunnen zijn dat er op die specifieke plaats onder het ijs een vulkaanuitbarsting gaande is). Het toont echter geenszins aan dat er onder de ijskorst van Europa leven aanwezig is.

[Daisai]

Op zich niet echt zulk groot nieuws, het werd namelijk weer behoorlijk gehyped op bepaalde sites, maar het valt dus wel weer mee.
Het is meer een bevestiging van wat al werd vermoed.

[Verwijderd]

Voor de mensen die deze afbeelding als wallpaper willen instellen:
https://www.nasa.gov/site...age/17-042_main_image.jpg

Meer:
https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/iotd.html

[Nacht]

Zoals in het origineel gepubliceerde artikel/bron aangegeven wordt is de combinatie van de drie genoemde elementen (water, een energiebron en organische moleculen in de vorm van waterstof) en de waarsschijnlijkheden die hier uit voort vloeien wat er belangrijk is aan deze publicatie. De ontdekking van moleculair waterstof is de reden van de publicatie.

Als het op geschikte planeten in ons zonnestelsel aankomt voor kolonisatie is er maar een planeet geschikt te maken en dat is Venus (en de technieken nodig daarvoor staan verder van ons af dan de gemiddlde SF film heden ten dage). Alle andere planeten beschikken niet over genoeg massa voor menselijk leven om te bestaan voor langere tijd (generaties). Mars en enkele manen van de gas reuzen bezitten genoeg massa en basis materialen om wetenschappelijke basis te stichten maar dat is het dan ook.