|
Микробная жизнь существует на Энцеладе
|
|
|
|
Энцелад — крошечный спутник Сатурна, у которого, кажется, есть все. Его ледяная поверхность причудливо вырезана продолжающимися геологическими процессами. Его ледяная оболочка покрывает внутренний жидкий океан. Там химически заряженная теплая вода просачивается из скального ядра на дно океана, потенциально обеспечивая питание для микробной жизни. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature, обнаружило больше доказательств. В нем представлено первое доказательство того, что океан Энцелада содержит фосфор, необходимый для жизни элемент. Космический аппарат «Кассини», работавший на орбите вокруг Сатурна в 2004–2017 годах НАСА и Европейским космическим агентством (ЕКА), обнаружил шлейфы частиц льда, выходящие из трещин. Они проникают прямо сквозь ледяную оболочку, так что океанская вода на дне каждой трещины подвергается воздействию космического вакуума, где отсутствие ограничивающего давления заставляет ее пузыриться и испаряться в виде шлейфов.
|
|
|
|
Эти шлейфы предоставили образцы брызг из внутреннего океана Энцелада, которые были собраны «Кассини» для анализа во время нескольких близких пролетов — бонус, который не ожидался при первоначальном планировании миссии. Частицы, проанализированные во время этих коротких проходов через шлейфы, показали, что лед загрязнен следами простых органических молекул, а также молекулярным водородом и крошечными частицами кремнезема. В совокупности это указывает на то, что химические реакции между водой и теплыми породами происходят на дне океана, скорее всего, в «гидротермальных жерлах» (трещинах, выбрасывающих нагретую воду), подобных тем, что есть на Земле. Это важно. Это означает, что на Энцеладе есть все ингредиенты для существования микробной жизни (в отсутствие солнечного света). На самом деле считается, что это место, скорее всего, помогло зародиться жизни на Земле. Если это произошло на Земле, то могло произойти и внутри Энцелада.
|
|
|
Для всей жизни на Земле необходимы шесть основных элементов: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера, которые в совокупности известны под труднопроизносимой аббревиатурой CHNOPS. Пять из этих шести основных элементов были обнаружены в образцах шлейфа Энцелада несколько лет назад, но фосфор так и не был обнаружен. Фосфор является жизненно важным компонентом, потому что он необходим для фосфатных групп (фосфор плюс кислород), которые связывают длинные цепи нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК, которые хранят генетическую информацию. Это также позволяет клеткам накапливать энергию с помощью таких молекул, как аденозидтрифосфат (сокращенно АТФ). Конечно, мы не знаем наверняка, что жизнь внутри Энцелада (если она существует) обязана использовать нуклеиновые кислоты или АТФ. Однако, поскольку присутствие фосфора необходимо для жизни в том виде, в каком мы его знаем, это делает Энцелад более вероятной перспективой сейчас, когда мы уверены, что там достаточно доступного фосфора.
|
|
|
|
Команда обнаружила фосфор Энцелада, избегая загроможденных данных, собранных во время безумно быстрых зумов Кассини через шлейфы. Вместо этого они более неторопливо изучили разреженные данные, собранные анализатором космической пыли «Кассини» за 15 периодов между 2004 и 2008 годами, когда «Кассини» путешествовал внутри одного из колец Сатурна: «Е-кольца». Энцелад движется по этому кольцу по своей орбите. Кольцо E-ring имеет толщину более 2000 км. Около 30 % частиц льда, испускаемых шлейфами Энцелада, попадают туда, о чем свидетельствует недавнее изображение, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба. миссия. Проанализировав почти тысячу частиц льда, которые, как считается, представляют собой замороженные брызги с Энцелада, исследователи обнаружили девять из них, содержащих фосфаты. Это может показаться незначительным, но этого достаточно, чтобы продемонстрировать, что на Энцеладе в океане растворено более чем достаточно фосфора, чтобы там могла существовать жизнь.
|
|
|
|
Действительно, последующие лабораторные эксперименты показывают, что концентрация растворенного фосфора в океанской воде Энцелада может быть даже в сотни раз выше, чем в океанах Земли. Команда утверждает, что их результаты и связанное с ними моделирование делают вероятным, что любая ледяная луна, которая выросла дальше от Солнца, чем «линия снега углекислого газа» Солнечной системы — место, где температуры во время формирования планеты были достаточно низкими, чтобы углекислый газ превратился в лед, — является вероятно, содержит большое количество фосфора. Это условие выполняется для ледяных спутников на Сатурне и за его пределами, но не на Юпитере. Расстояние Юпитера от Солнца помещает его за «линию снега водяного льда» (где вода становится льдом), но он слишком близко к солнцу и, следовательно, слишком теплый, чтобы быть за линией снега углекислого газа.
|
|
|
|
Так что же остается спутнику Юпитера Европе, цели миссий, которые должны прибыть примерно через десять лет? Эта луна широко рекламировалась как потенциально способная поддерживать более процветающую биосферу, чем Энцелад, из-за ее большего размера и большего запаса химической энергии в ее каменистых недрах. Команда нового исследования умалчивает об этом, но их моделирование предполагает, что концентрация фосфатов во внутреннем океане Европы примерно в тысячу раз меньше, чем на Энцеладе. Для меня это не меняет правила игры, и мы должны продолжать ожидать, что Европа будет пригодна для жизни. Но было бы обнадеживающе найти там доказательства присутствия фосфора.
|
|
|
|
Источник
|
