Используя данные, собранные космическим зондом «Кассини» NASA, ученые обнаружили следы сложных органических молекул, просачивающихся из обледеневшего океана Энцелада. Еще один признак того, что на этом интригующем спутнике Сатурна есть все, что нужно для поддержания жизни.
Если жизнь существует где-то еще в нашей Солнечной системе, скорее всего, на Энцеладе. Спутник имеет обширный, теплый подземный океан, зажатый между ледяной коркой и скалистым ядром. Предыдущие исследования показывали, что этот океан содержит простые органические молекулы, минералы и молекулярный водород — важный источник химической энергии. Известно, что на Земле гидротермальные процессы вблизи вулканических пустот поддерживают сложные экосистемы, что создает надежды на то, что на Энцеладе происходит нечто подобное.
Новое исследование, опубликованное сегодня в Nature, говорит о том, что океан Энцелада также содержит сложные органические молекулы — еще один признак того, что это космическое тело содержит основные условия и химические ингредиенты для поддержания жизни. Теперь это доказательство того, что теплый, океан Энцелада способен создавать сложные и динамические молекулы и виды химических реакций, необходимых для производства и поддержания микробной жизни.
Это открытие стало возможным благодаря геофизической причуде, которая имеется на Энцеладе. Время от времени появляются поверхностные трещины, выбрасывая шлейфы паров и ледяные капли в космос. 28 октября 2015 года зонд «Кассини» пролетел через эти плюмы, собрав образцы. Космический пылеуловитель (CDA) зонда и ионный нейтральный масс-спектрометр (INMS) проводили измерения как внутри шлейфа, так и внутри E-кольца Сатурна, который образовывался из льняных зерен плюма.
Исследователи из Юго-западного научно-исследовательского института, Гейдельбергского университета и других учреждений рассмотрели эти данные с помощью масс-спектрометра. Ученые обнаружили сигнатуры, согласующиеся с крупными, сложными, богатыми углеродом органическими молекулами. Эти результаты были проверены путем сравнения спектральных линий с аналогичным экспериментом, проведенным на Земле. Исследователи уверены, что химические реакции, создаваемые теплой водой, трясущейся вдоль скалистого ядра, производят соединения.
«Раньше Кассини уже обнаруживал легкие органические молекулы, появившиеся из Энцелада как в газовой фазе, так и в ледяных зернах, но эти органические молекулы были намного меньше, чем сложный органический материал, который мы нашли», — отмечает Нозайр Хаваджа из Института Гейселберга Института геофизических исследований и соавтор нового исследования. «Это первое в истории обнаружение таких больших и сложных органических молекул за пределами Земли».
Недавно подтвержденные органические молекулы имеют массу более 200 атомных единиц, что более чем в 10 раз тяжелее метана. Эти молекулы содержат ароматические структуры (кольцеобразные, плоские молекулы) с возможными поперечными цепями углеводородов. Источник этих сложных органических веществ может быть небиологическим или биологическим, но точное происхождение не определено. Исследователи заявляют, что этот сложный органический материал возникает в подземном океане и что он плавает тонким слоем на поверхности океана. Он также кажется очень гидрофобным, что означает, что он отталкивает воду.
«Самый простой сценарий его возникновения заключается в том, что этот сложный органический материал образуется внутри горячего и гидротермального активного каменистого ядра и транспортируется вверх к поверхности океана», — сказал Хаваджа. «Мы не можем сейчас понять, является ли происхождение этого сложного материала биотическим или нет, но есть астробиологический потенциал. Подобные гидротермальные вентиляционные отверстия существуют на Земле и, как известно, содержат некоторые формы жизни».
Следующий шаг — вернуться к Энцеладу и провести больше исследований. Хорошей новостью является то, что НАСА и ЕКА планируют космические миссии, Europa Clipper и JUICE, которые планируется запустить в 2022 году, чтобы посетить Европу и Ганимед, две ледяные луны вокруг Юпитера. Но, учитывая то, что мы знаем об Энцеладе, мы, вероятно, тоже должны вернуться туда.
