Супутник Сатурна Енцелад є головним кандидатом у нашій Сонячній системі в пошуках позаземного життя. Однак залишається загадкою, чи може мікробне інопланетне життя жити на Енцеладі.
Енцелад видався космічному кораблю НАСА «Вояджер-1» у вигляді маленької нічим не примітної «сніжної кулі» в небі, коли його вперше спостерігали в 1980 році. Пізніше, з 2005 по 2017 роки, зонд НАСА «Кассіні» пролетів через систему Сатурна та виконав безпрецедентні поглиблені дослідження Сатурна. складні кільця та місяці. Відкриття Кассіні про те, що товстий шар льоду Енцелада приховує великий теплий солоний океан, який виділяє метан, газ, який зазвичай походить від мікробного життя на Землі, вразило вчених.
Нове дослідження від Університет штату Арізона Дослідники припускають, що таємницю того, чи мікробне інопланетне життя може жити на Енцеладі, може розгадати орбітальний космічний зонд. Дослідники пояснили, як фіктивна космічна місія може дати остаточні рішення.
Минулого року група дослідників з Університетів Аризони та Паризького університету наук і літератури дійшла висновку, що існує велика ймовірність того, що Енцелад має життя і що це життя може бути причиною викиди метану на Місяці.
Регіс Фер’єр, старший автор нової статті та доцент кафедри екології та еволюційної біології Університету Аризони, сказав: «Щоб дізнатися, чи це так, ми повинні повернутися на Енцелад і подивитися».
Відповідно до останнього аналізу, навіть якщо загальна маса можливих живих бактерій в океані Енцелада буде мінімальною, відвідування орбітального космічного корабля буде все, що потрібно, щоб точно визначити, чи присутні у воді Енцелада земні мікроби. нижче його оболонки.
Фер'єр сказав, «Очевидно, що відправити робота, що повзе крізь крижані тріщини та глибоко зануриться на морське дно, буде нелегко. Більш реалістичні місії були розроблені з використанням оновлених інструментів, щоб випробувати шлейфи, як це зробив Кассіні, або навіть приземлитися на поверхню Місяця».
«Шляхом моделювання даних, які більш підготовлений і досконалий орбітальний космічний корабель міг би зібрати лише з шлейфів, наша команда тепер показала, що цього підходу буде достатньо, щоб впевнено визначити, чи є всередині життя чи ні. Океан Енцелада фактично без необхідності досліджувати глибини Місяця. Це захоплююча перспектива».
Орбіта Енцелада, приблизно в 800 мільйонів миль від Землі Сатурн кожні 33 години. Місяць - єдиний об'єкт в сонячна система який відбиває світло, як місяць, хоча він навіть не такий широкий, як штат Арізона. Поверхня місяця виділяється на небі, як замерзла водойма в сонячному світлі. Щонайменше 100 величезних водяних шлейфів вириваються із замерзлої поверхні південного полюса Місяця, нагадуючи лаву з бурхливого вулкана.
Однією з Відомі кільця Сатурна На думку вчених, вважається, що це результат водяної пари та частинок льоду, які викидають ці гейзероподібні елементи. Місія Cassini взяла зразок цієї викинутої комбінації, яка містить гази та інші гранули глибоко в океані Енцелада.
Надлишок метану, який Кассіні виявив у шлейфах, нагадує про гідротермальні джерела, унікальні екосистеми, знайдені в темних надрах океанів Землі. Тут розігріта магма під морським дном нагріває океанську воду в пористій корінній основі на кордонах двох сусідніх тектонічних плит, утворюючи «білих курців» — отвори, з яких витікає гаряча, багата мінералами солона вода. Оскільки вони не мають доступу до сонячного світла, організми повинні виживати, використовуючи енергію, що міститься в хімічних речовинах, які білі курці виділяють у навколишнє середовище.
Фер'єр сказав, «На нашій планеті гідротермальні джерела кишать життям, великим і малим, незважаючи на темряву та шалений тиск. Найпростішими живими істотами є мікроби, звані метаногенами, які живляться самостійно навіть за відсутності сонячного світла».
«Метаногени перетворюють дигідроген і вуглекислий газ щоб отримати енергію, вивільняючи метан як побічний продукт. Дослідницька група Фер’єра змоделювала свої розрахунки на основі гіпотези про те, що на Енцеладі є метаногени, які населяють океанські гідротермальні джерела, схожі на знайдені на Землі. Таким чином дослідники підрахували, якою буде загальна маса метаногенів на Енцеладі, а також ймовірність того, що їхні клітини та інші органічні молекули можуть бути викинуті через шлейфи».
Перший автор статті, Антонін Аффхолдер, науковий співробітник Університету Аризони, який працював у Paris Sciences & Lettres під час дослідження, сказав: «Ми були здивовані, виявивши, що гіпотетична кількість клітин становитиме лише біомасу одного кита в глобальному океані Енцелада. Біосфера Енцелада може бути дуже розрідженою. І все ж наші моделі вказують на те, що було б достатньо продуктивно живити шлейфи рівно стільки органічних молекул або клітин, щоб їх могли вловити прилади на борту майбутнього космічного корабля».
«Наше дослідження показує, що якщо біосфера присутня в океані Енцелада, ознаки її існування можна виявити в матеріалі шлейфу без необхідності приземлятися або бурити, але для такої місії потрібно, щоб орбітальний апарат кілька разів пролетів крізь шлейф, щоб зібрати багато океанічного матеріалу».
«Імовірність того, що справжні клітини можуть бути знайдені, може бути невеликою, тому що їм доведеться пережити процес виділення газів, який переносить їх через шлейфи з глибокого океану до космічного вакууму — справжня подорож для крихітної клітини».
Натомість автори припускають, що виявлені органічні молекули, такі як певні амінокислоти, слугуватимуть непрямим доказом за або проти середовища, повного життя.
«Враховуючи, що згідно з розрахунками, будь-яке життя, присутнє на Енцеладі, було б надзвичайно рідкісним, все ще є хороший шанс, що ми ніколи не знайдемо достатньо органічних молекул у шлейфах, щоб зробити висновок, що воно там однозначно», – сказав Фер’єр. «Отже, замість того, щоб зосереджуватися на питанні про те, скільки достатньо, щоб довести існування життя, ми запитали: «Яка максимальна кількість органічного матеріалу може бути присутня за відсутності життя?»
Автори сказав, «Якщо всі вимірювання перевищать певний поріг, це може сигналізувати про те, що життя є серйозною можливістю».
«Остаточні докази існування живих клітин, потрапили в чужий світ, можуть залишатися невловимими протягом багатьох поколінь. До того часу той факт, що ми не можемо виключити існування життя на Енцеладі, мабуть, найкраще, що ми можемо зробити».
Довідка з журналу:
- Антонін Аффхолдер та ін. Передбачувана метаногенна біосфера в глибоководному океані Енцелада: біомаса, продуктивність і наслідки для виявлення. Планетарний науковий журнал. DOI 10.3847/PSJ/aca275
