Der Saturnmond Enceladus ist bekannt für die kryovulkanischen ?Geysire“, die Gas und Material in den Weltraum abgeben. Diese Emissionen bestehen gr??tenteils aus winzigen Eisk?rnern, die aus einem ?Wassermeer“ stammen, das sich tief unter der gefrorenen Oberfl?che des Mondes befindet. ?hnliche Prozesse spielen sich vermutlich auch auf dem Jupitermond Europa ab.
Raumsonden k?nnen diese Eisk?rner mit Massenspektrometern analysieren und Einblicke in die Zusammensetzung des unterirdischen Ozeanwassers geben. In neuartigen Laborexperimenten ist es den Wissenschaftler:innen erstmals gelungen, das Auftreten von Bausteinen von Bakterien in Massenspektren von Eisk?rnern zu simulieren. ?In unseren Experimenten zeigen wir, dass zukünftige Raumfahrzeuge über die Technologie verfügen würden, um DNA, Lipide und sogar metabolische Zwischenprodukte dieser Bakterien nachweisen zu k?nnen, sofern solche Moleküle in den emittierten Eisk?rnern vorhanden sind“, erkl?rt Professor Abel, einer der Hauptautoren der Studie. ?Das w?re selbst dann m?glich, wenn die Biomoleküle in nur wenigen Eisk?rnern in sehr geringen Konzentrationen vorhanden w?ren.“
Die Wissenschaftler:innen analysierten im Rahmen ihrer Studie zwei verschiedene Bakterienarten und stellten fest, dass sich einige der untersuchten Biomoleküle deutlich voneinander unterschieden und je nach Bakterienart unterschiedliche biologische ?Fingerabdrücke“ in den Massenspektren hinterlie?en. ?Dadurch k?nnen wir nicht nur bakterielle Bestandteile auf au?erirdischen Meereswelten identifizieren, sondern auch verschiedene Bakterienarten voneinander unterscheiden“, betont Professor Abel.
Die Ergebnisse dieser Studie kommen rechtzeitig vor dem Start der Mission Europa Clipper zum Jupitermond Europa, den die NASA im Oktober 2024 plant. Die Raumsonde soll auf ihrer Mission ein Impakt-Ionisations-Massenspektrometer mitführen, an dessen Planung die Autoren der aktuellen Studie ma?geblich beteiligt waren. Sie sollen auch sp?ter die von diesem Ger?t produzierten Daten auswerten. ?Nachdem nun best?tigt wurde, dass die Technologie in der Lage ist, die Bausteine des Lebens zu erkennen, haben die Ergebnisse der Mission das Potenzial, sehr interessant und relevant zu sein“, erkl?rt Abel.
Die internationale Studie wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaftler:innen der Universit?t Zürich, der Open University in Milton Keynes, des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien, der Freien Universit?t Berlin und der Universit?t Leipzig durchgeführt.
Originaltitel der Ver?ffentlichung in Astrobiology:
"Toward Detecting Biosignatures of DNA, Lipids, and Metabolic Intermediates from Bacteria in Ice Grains Emitted by Enceladus and Europa", doi.org/10.1089/ast.2022.0063