Это дает надежду на то, что подо льдом плавают инопланетные микробы.

Энцелад - крошечный спутник Сатурна, диаметром около 500 километров. Его ледяная поверхность причудливо изрезана продолжающимися геологическими процессами. Ледяная оболочка Энцелада покрывает внутренний жидкий океан. Там химически заряженная теплая вода просачивается из каменистого ядра на дно океана, потенциально создавая питательную среду для микробной жизни.

Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature, обнаружило новые свидетельства. Оно представляет собой первое доказательство того, что океан Энцелада содержит фосфор - элемент, необходимый для жизни, какой мы его знаем.

Космический аппарат "Кассини", который НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА) использовали на орбите Сатурна в 2004-17 годах, обнаружил шлейфы ледяных частиц, вырывающихся из трещин Энцелада. Они проникают прямо из ледяной оболочки, поэтому океаническая вода на дне каждой трещины оказывается в вакууме космоса, где отсутствие ограничительного давления заставляет ее пузыриться и испаряться в виде шлейфов.

Эти шлейфы дали образцы брызг из внутреннего океана Энцелада, которые были взяты для анализа "Кассини" во время нескольких близких пролетов - бонус, который не предусматривался 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. Все это вместе взятое указывает на то, что химические реакции между водой и теплой породой происходят на дне океана, скорее всего, в "гидротермальных источниках" (трещинах, выпускающих нагретую воду), подобных тем, что существуют на глубинах океанов на Земле.

Это очень важно. Это означает, что на Энцеладе есть все условия для поддержания микробной жизни (при отсутствии солнечного света). Фактически, именно эта среда считается наиболее вероятной для зарождения жизни на Земле. Если это произошло на Земле, то могло произойти и на Энцеладе.

Для жизни на Земле необходимы шесть основных элементов: углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера, известные 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 найден.

Фосфор является жизненно важным ингредиентом, поскольку он необходим для фосфатных групп (фосфор плюс кислород), которые связывают длинные цепи нуклеиновых кислот, таких как ДНК и РНК, хранящих генетическую информацию. Он 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 наличие фосфора необходимо для жизни, как мы ее знаем, это делает Энцелад более вероятной перспективой теперь, когда мы уверены, что фосфора там достаточно.

Команда исследователей обнаружила фосфор Энцелада, избежав беспорядочных данных, собранных во время бешеного и быстрого пролета "Кассини" через шлейфы. Вместо этого они изучили более скудные данные, накопленные более неторопливо Анализатором космической пыли "Кассини" за 15 периодов с 2004 по 2008 год, когда "Кассини" перемещался в пределах одного из колец Сатурна - "кольца Е". Энцелад движется вдоль этого обруча по своей орбите.

Толщина кольца Е составляет более 2 000 км. Около 30 процентов ледяных частиц, выбрасываемых шлейфами Энцелада, попадают туда, о чем свидетельствует недавнее изображение, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба, которое является единственным доказательством того, что шлейфы все еще активны через пять лет после завершения миссии "Кассини".

Проанализировав около тысячи частиц льда, которые, как считается, являются замороженными брызгами с Энцелада, исследователи обнаружили девять из них, содержащих фосфаты. Это может показаться незначительной добычей, но этого достаточно, чтобы продемонстрировать, что в океане Энцелада более чем достаточно растворенного фосфора, чтобы там могла существовать жизнь.

Действительно, дальнейшие лабораторные эксперименты показывают, что концентрация растворенного фосфора в океанской воде Энцелада может быть даже в сотни раз больше, чем в океанах Земли.

Команда утверждает, что их выводы и соответствующее моделирование делают вероятным, что любая ледяная луна, которая выросла дальше от Солнца, чем "снежная линия углекислого газа" Солнечной системы - место, где температура во время формирования планеты была достаточно низкой для того, чтобы углекислый газ превратился в лед, - вероятно, будет содержать большое количество фосфора. Это условие соблюдается для ледяных спутников Сатурна и других планет, но не Юпитера.

Расстояние Юпитера от Солнца позволяет ему находиться за "ледяной снежной линией" (где вода превращается в лед), но он слишком близок к Солнцу и, следовательно, слишком теплый, чтобы находиться за углекислотной снежной линией.

Что же остается делать со спутником Юпитера Европой - целью миссий, которые должны прибыть на Землю примерно через десять лет?

Этот спутник широко рекламировался как потенциально способный поддерживать биосферу с большим процветанием, чем Энцелад, из-за его большего размера и большего запаса химической энергии в его каменистых недрах. Команда авторов нового исследования немногословна, но их моделирование предполагает, что концентрация фосфатов во внутреннем океане Европы примерно в тысячу раз меньше, чем на Энцеладе.

Все же, мы должны продолжать ожидать, что Европа пригодна для существования жизни. Но было бы обнадеживающе найти доказательства наличия фосфора и там.

Источник: theconversation.com