Iako danas patuljasti planet Ceres vidimo kao hladan, stjenovit svijet koji tiho pluta glavnim asteroidnim pojasom između Marsa i Jupitera, najnovija znanstvena otkrića temeljenja na podacima NASA-ine misije oslikavaju znatno drugačiju i dinamičniju prošlost. Nova istraživanja ukazuju na to da je ovaj svemirski objekt, najveći u svom susjedstvu, nekoć možda posjedovao duboki i dugovječni izvor energije, ključan sastojak koji je mogao održavati uvjete pogodne za život. Iako ne postoje izravni dokazi o postojanju mikroorganizama, ovi nalazi snažno podupiru teorije da je Ceres u svojoj dalekoj prošlosti mogao biti nastanjiv za jednostanične oblike života.

Traganje za receptom života

Potraga za životom izvan Zemlje vodi se traženjem tri ključna elementa koja smatramo neophodnima. Prvi je, naravno, tekuća voda, univerzalno otapalo koje omogućuje kemijske reakcije nužne za biologiju. Drugi su organske molekule, složeni spojevi na bazi ugljika koji čine gradivne blokove života kakvog poznajemo. Treći, često zanemaren, ali jednako presudan, jest izvor energije koji bi živi organizmi mogli iskoristiti za održavanje svog metabolizma. Najnovija studija, objavljena jučer u časopisu Science Advances, baca novo svjetlo upravo na ovaj treći element na Ceresu, sugerirajući da je tamo postojao stabilan izvor "hrane" za potencijalne mikrobe.

Ocean skriven ispod ledene kore

Priča o mogućoj nastanjivosti Ceresa započela je zahvaljujući revolucionarnim podacima koje je prikupila NASA-ina svemirska letjelica Dawn. Misija, koja je završila 2018. godine nakon što je ostala bez goriva, provela je detaljna istraživanja ovog patuljastog planeta. Jedno od najspektakularnijih otkrića bile su izrazito svijetle, reflektirajuće mrlje na njegovoj površini, posebice unutar kratera Occator. Detaljna analiza pokazala je da se radi o naslagama soli, pretežno natrijevog karbonata, koje su zaostale nakon što je tekućina iz unutrašnjosti izbila na površinu i isparila u svemirski vakuum.

Ovo je bio jasan pokazatelj postojanja tekućine ispod površine. Daljnja istraživanja, objavljena 2020. godine, potvrdila su da se ispod ledene kore Ceresa nalazi ogroman rezervoar slane vode ili brine. To otkriće potvrdilo je prisutnost prvog ključnog sastojka za život – tekuće vode. Ceres se tako pridružio ekskluzivnom klubu nebeskih tijela u našem Sunčevom sustavu, poput Jupiterovog mjeseca Europe i Saturnovog mjeseca Enkelada, za koje se vjeruje da skrivaju oceane ispod svojih ledenih površina.

Gradivni blokovi života i drevni energetski motor

Misija Dawn nije stala samo na otkriću vode. Instrumenti na letjelici također su detektirali prisutnost organskih materijala na Ceresovoj površini. Riječ je o molekulama temeljenim na ugljiku, koje su apsolutno nužne za formiranje života. Iako same po sebi nisu dokaz života, njihova prisutnost potvrdila je da je Ceres imao i drugi ključni sastojak iz recepta za nastanjivost. Time su dva od tri elementa bila potvrđena, no pitanje izvora energije ostalo je otvoreno.

Najnovija studija konačno nudi odgovor na to pitanje. Tim znanstvenika izradio je sofisticirane termalne i kemijske modele kako bi simulirali uvjete unutar Ceresa kroz milijarde godina. Njihovi rezultati pokazuju da je prije otprilike 2.5 do 4 milijarde godina, Ceresova kamena jezgra bila znatno toplija nego danas. Toplina je potjecala od raspada radioaktivnih elemenata unutar stijena, procesa poznatog kao radiogeno grijanje, koji je bio uobičajen u ranim fazama formiranja Sunčevog sustava.

Ova unutarnja toplina pokretala je proces sličan onome što na Zemlji vidimo kod hidrotermalnih izvora na dnu oceana. Vruća voda, obogaćena otopljenim plinovima i mineralima iz stjenovite jezgre, putovala je prema gore i miješala se s hladnijom vodom podzemnog oceana. Ovaj proces, poznat kao metamorfizam stijena, oslobađao je molekule poput metana i ugljikovog dioksida – snažne izvore kemijske energije.

“Na Zemlji, kada se vruća voda iz dubine pomiješa s oceanom, rezultat je često pravi bife za mikrobe – gozba kemijske energije”, objasnio je Sam Courville, vodeći autor studije. Drugim riječima, drevni Ceres je mogao imati stalan dotok hidrotermalnih fluida koji su njegov podzemni ocean opskrbljivali hranjivim tvarima, stvarajući tako potencijalno nastanjivo okruženje neovisno o Sunčevoj svjetlosti.

Prozor u prošlost i usporedba s drugim svjetovima

Danas je Ceres vjerojatno prehladan da bi podržavao život. Njegov unutarnji radioaktivni motor s vremenom se ohladio, a preostala tekućina postala je izrazito koncentrirana i slana. Razdoblje najvećeg potencijala za nastanjivost bilo je u njegovoj "mladosti", otprilike pola milijarde do dvije milijarde godina nakon formiranja, kada je kamena jezgra dosegnula svoj temperaturni vrhunac. To je bio trenutak kada je protok toplih, energetski bogatih fluida u podzemni ocean bio najintenzivniji.

Za razliku od mjeseca poput Europe i Enkelada, koji i danas imaju aktivne oceane zahvaljujući gravitacijskim silama svojih matičnih planeta (Jupitera i Saturna) koje ih neprestano "gnječe" i tako zagrijavaju iznutra, Ceres nema taj luksuz. Njegov izvor topline bio je isključivo unutarnji i vremenski ograničen. Zbog toga je njegov prozor za nastanjivost bio u dalekoj prošlosti.

Ipak, ovo otkriće ima ogromne implikacije za potragu za životom. Ono sugerira da mnoga druga ledena tijela slične veličine (Ceres ima promjer od oko 940 kilometara) diljem vanjskog Sunčevog sustava, koja nemaju značajno grijanje uzrokovano gravitacijom planeta, također mogu imati sličnu prošlost. Možda su i oni u jednom trenutku svoje povijesti imali tople, kemijski bogate oceane skrivene ispod leda, nudeći priliku za nastanak života. Ovo dramatično proširuje popis mjesta na kojima bismo mogli tražiti tragove drevnog života, pokazujući da čak i usamljeni patuljasti planeti u asteroidnom pojasu mogu skrivati iznenađujuće tajne.