Европейский зонд «Кассини» (Cassini) подтвердил наличие сложной химии в океане Энцелада. Станция пролетела мимо этого спутника Сатурна 30 ноября 2010 года, запечатлев бьющие из-под его поверхности струи ледяной крошки. В свежей работе учёные заново проанализировали данные с зонда, с большей достоверностью подтвердив богатую химией среду подповерхностного океана Энцелада и высокую вероятность появления там условий для зарождения биологической жизни.
Источник изображения: ЕКА
Обнаружение множества новых органических молекул, минералов и кислорода в водяном льде гейзеров, бьющих из трещин во льдах Энцелада, рассматривается научным сообществом как явный признак того, что в его подземном океане происходят сложные химические реакции. Некоторые из этих реакций могут быть частью цепочек, которые приводят к образованию ещё более сложных, потенциально биологически значимых молекул.
Важно добавить, что ЕКА рассматривает вариант отправки миссии к Энцеладу с посадкой на его поверхность и забором проб. Новая работа — это порция весомых аргументов в пользу такой миссии.
Ещё в 2005 году «Кассини» обнаружил первые доказательства того, что под ледяной поверхностью Энцелада находится скрытый океан. Из трещин, расположенных недалеко от южного полюса спутника, вырывались струи воды, выбрасывающие в космос ледяные частицы. Некоторые из этих крошечных кусочков льда размером меньше песчинки падали обратно на поверхность спутника, а другие улетали и образовывали вокруг Сатурна кольцо, повторяющее орбиту Энцелада.
«Пролетая через E-кольцо Сатурна, “Кассини” постоянно изучал образцы с Энцелада. Мы уже обнаружили множество органических молекул в этой ледяной крошке, в том числе предшественники аминокислот», — поясняют авторы работы.
Проблема в том, что возраст ледяной крошки в кольце может составлять сотни лет. Со временем она могла подвергнуться «выветриванию» — бомбардировке частицами солнечного ветра и воздействию радиации и, следовательно, значительно изменить свой состав. Чтобы лучше понять, что именно происходит в океане Энцелада, учёные решили исследовать свежие льдинки, выброшенные совсем недавно.
Как раз в 2008 году «Кассини» пролетел прямо через такую ледяную пыль. Чистая крошка, выброшенная всего за несколько минут до этого, попала в прибор «Анализатор космической пыли» (CDA) станции на скорости около 18 км/с. Это была не только самая свежая ледяная крошка, которую когда-либо обнаруживал «Кассини», но и самая быстрая.
«Зёрна льда содержат не только замёрзшую воду, но и другие молекулы, в том числе органические. При более низких скоростях удара лёд раскалывается, и сигнал от скоплений молекул воды может скрыть сигнал от определённых органических молекул. Но когда зёрна льда быстро сталкиваются с анализатором, молекулы воды не образуют скоплений, и у нас появляется возможность увидеть эти ранее скрытые сигналы», — поясняют суть нового открытия учёные.
Кроме уже известных по кольцу молекул были обнаружены совершенно новые молекулы, которые никогда ранее не встречались в ледяной крошке с Энцелада. В частности, среди недавно обнаруженных молекулярных фрагментов были алифатические, (гетеро)циклические сложные эфиры/алкены, простые эфиры/этил и, предположительно, соединения, содержащие азот и кислород. На Земле те же самые молекулы участвуют в цепочках химических реакций, которые, в конечном счёте, приводят к образованию более сложных молекул, необходимых для жизни.
«Существует множество возможных путей от органических молекул, которые мы обнаружили в данных "Кассини", к потенциально биологически значимым соединениям, что повышает вероятность того, что на этой луне есть жизнь, — говорят исследователи. — В данных, которые мы изучаем в настоящее время, содержится гораздо больше информации, поэтому мы с нетерпением ждём новых открытий в ближайшем будущем».
«Эти молекулы, которые мы обнаружили в свежевыброшенном материале, доказывают, что сложные органические молекулы, обнаруженные “Кассини” в E-кольце Сатурна, не являются результатом длительного воздействия космоса, а присутствуют в океане Энцелада».
Сделанные «Кассини» открытия важны для планирования будущей миссии ЕКА, посвящённой Энцеладу. Подготовка к ней уже началась. План состоит в том, чтобы пролететь через струи гейзеров и даже совершить посадку на южном полюсе спутника, чтобы собрать образцы.
Энцелад отвечает всем требованиям, предъявляемым к пригодной для жизни среде: наличие жидкой воды, источника энергии, определённого набора химических элементов и сложных органических молекул. Миссия, в ходе которой будут проводиться измерения непосредственно на поверхности спутника в поисках признаков жизни, позволит Европе занять лидирующие позиции в науке о Солнечной системе.
