Как только миссия Кассини-Гюйгенса прибыла в систему Сатурн в 2004 году, она начала посылать множество потрясающих открытий, сообщает universetoday.
Иллюстрация НАСА: Газовый след Энцелада
Одним из самых больших было открытие активности шлейфа вокруг южной полярной области спутника Сатурна Энцелад. По-видимому, она является результатом геотермальной активности и океана во внутренней части планеты. Это естественно вызвало дискуссию о том, может ли этот внутренний океан поддерживать жизнь.
С тех пор было проведено множество исследований, чтобы получить лучшее представление о том, насколько вероятно, что жизнь существует внутри Энцелада. Последние данные полученные Департаментом наук о Земле и космических наук Университета Вашингтона (ESS), показывают, что концентрации углекислого газа, водорода и метана во внутреннем океане Энцелада (а также уровень его pH) более благоприятны для жизни, чем считалось ранее.
Исследовательскую группу составили Лукас Файфер , докторант UW с ESS, Дэвид Кэтлинг и Джонатан Тонер (исследователь и доцент кафедры с ESS, соответственно). Как указывалось в исследовании, наличие таких высоких концентраций этих элементов и "земного" уровня pH в воде может обеспечить необходимый источник энергии для живых микробов.
Художник изобразил возможную гидротермальную активность, которая может иметь место на дне Энцелада и под ним. Изображение предоставлено NASA / JPL
Это сходство pH (а также солености и температуры) с океанами Земли сделало подземный океан Энцелада предметом интереса для ученых. Такое сходство было впервые замечено вскоре после того, как Кассини начал изучать видимые контуры выхлопных газов, которые периодически извергаются на южном полюсе со скоростью примерно до 1300 км / ч (800 миль в час).
Тем не менее, Файфер и его коллеги обнаружили, что сами шлейфы химически не совпадают с составом океана, из которого они извергаются, поскольку сам процесс извержения меняет их состав. Это связано с процессом, в котором шлейф подвергается разделению газов (известному как "фракционирование"), что позволяет некоторым компонентам шлейфа прорываться, тогда как другие остаются позади.
В этом отношении шлейфы обеспечивают "несовершенное окно" в составе подземного океана Энцелада. Имея это в виду, команда проанализировала данные миссии Кассини, используя компьютерную симуляцию, что учитывала эффекты фракционирования. Результатом стало то, что предыдущие исследования недооценили присутствие водорода, метана и углекислого газа в океане.
Такие высокие уровни углекислого газа также являются возможным показателем более низкого и более земного уровня pH в океане Энцелада, чем в показаниях предыдущего исследования. Также возможно, что другие летучие вещества, такие как аммиак, могут существовать в высоких концентрациях, которые также могут быть потенциальным источником топлива для жизни. Это также служит хорошим предзнаменованием для возможной жизни. Как объяснил Файфер:
"Лучше найти высокие концентрации газа, чем вообще ничего. Кажется маловероятным, что жизнь эволюционировала бы, чтобы потреблять этот химически свободный ланч, если бы газы не были широко распространены в океане... Хотя существуют исключения, большинство из них живет на Земле лучше всего, живя или потребляя воду с почти нейтральным pH, поэтому подобные условия на Энцеладе могут быть обнадеживающими. И они значительно облегчают сравнение этого странного океанского мира с более привычной средой".
30 ноября 2010 года, через 1,4 года после южного осеннего равноденствия, изображение узкой камеры Кассини с южного полюса ледяной луны Сатурна Энцелад. Предоставлено: NASA / JPL-Caltech / Институт космических наук.
Файф и его коллеги также признают, что такие высокие концентрации газов могут указывать на недостаток живых организмов для их потребления. Однако это не обязательно означает, что Энцелад лишен жизни, только потому, что организмы могут быть в недостаточном количестве, чтобы потреблять всю доступную химическую энергию. В то же время, эти концентрации газа могут быть использованы, чтобы установить верхнюю границу для определенных типов жизни в Энцеладе.
Благодаря данным, предоставленным Кассини, мы знаем не только об океане Энцелада, но и о типах газов, солей и органических соединений, которые там присутствуют. Изучая, как меняется состав шлейфов спутника, будущие миссии на Энцелад могли бы рассказать нам еще больше об этом океане и обо всем, что в нем.
"В будущих космических миссиях будут производиться пробы шлейфов на признаки жизни, многие из которых будут затронуты только процессом извержения", - добавил Файф. "Таким образом, понимание разницы между океаном и шлейфом будет огромной помощью в будущем".
Результаты этого исследования будут представлены на научной конференции Astrobiology Science Conference 2019 (AbSciCon2019), ежегодной конференции, организованной Американским геологическим союзом (AGU), которая будет проходить с 24 по 28 июня этого года в Белвью, штат Вашингтон. Темой конференции этого года будет «Понимание и активизация поиска жизни в мирах ближних и дальних».