Используя данные, собранные миссией NASA Cassini, международная группа ученых обнаружила фосфор – важный химический элемент для жизни, заключенный в богатых солью ледяных зернах, выброшенных в космос с Энцелада.
Известно, что на этой маленькой луне есть подповерхностный океан, и вода из этого океана извергается через трещины в ледяной коре Энцелада в виде гейзеров на его южном полюсе, создавая шлейф. Затем шлейф питает кольцо E Сатурна (слабое кольцо за пределами более ярких основных колец) ледяными частицами.
Во время своей миссии на газовом гиганте с 2004 по 2017 год Cassini много раз пролетал через шлейф и E-кольцо. Ученые обнаружили, что ледяные зерна Энцелада содержат богатый набор минералов и органических соединений, включая ингредиенты для аминокислот, связанных с жизнью, какой мы ее знаем.
Фосфор, наименее распространенный из основных элементов, необходимых для биологических процессов, до сих пор не был обнаружен. Элемент является строительным материалом для ДНК, которая формирует хромосомы и несет генетическую информацию, и присутствует в костях млекопитающих, клеточных мембранах и обитающем в океане планктоне. Фосфор также является фундаментальной частью молекул, несущих энергию, присутствующих во всей жизни на Земле. Без этого жизнь была бы невозможна.
“Ранее мы обнаружили, что океан Энцелада богат различными органическими соединениями”, - сказал Фрэнк Постберг, планетолог из Свободного университета Берлина, Германия, который руководил новым исследованием, опубликованным в среду, 14 июня, в журнале Nature. “Но теперь этот новый результат показывает четкую химическую сигнатуру значительного количества солей фосфора внутри ледяных частиц, выброшенных в космос шлейфом маленькой луны. Впервые этот важный элемент был обнаружен в океане за пределами Земли ”.
Предыдущий анализ ледяных зерен Энцелада выявил концентрации натрия, калия, хлора и карбонатсодержащих соединений, а компьютерное моделирование показало, что подповерхностный океан имеет умеренную щелочность – все факторы, благоприятствующие условиям обитания.
Для этого исследования авторы получили доступ к данным через систему планетарных данных НАСА, долгосрочный архив цифровых данных, полученных из планетарных миссий агентства. Ученые-планетологи активно управляют архивом, чтобы помочь обеспечить его полезность и удобство использования мировым сообществом планетологов.
Авторы сосредоточились на данных, собранных прибором Cassini Cosmic Dust Analyzer при отборе проб ледяных частиц с Энцелада в кольце E Сатурна. Когда Cassini пролетал через кольцо E, было проанализировано гораздо больше частиц льда, чем когда он проходил только через шлейф, поэтому ученые смогли изучить там гораздо большее количество сигналов состава. Сделав это, они обнаружили высокие концентрации фосфатов натрия – молекул химически связанных натрия, кислорода, водорода и фосфора – внутри некоторых из этих зерен.
Затем соавторы из Европы и Японии провели лабораторные эксперименты, чтобы показать, что океан Энцелада содержит фосфор, связанный в различных водорастворимых формах фосфата, в концентрациях, по крайней мере, в 100 раз превышающих концентрации океанов нашей планеты. Дальнейшее геохимическое моделирование, проведенное командой, показало, что изобилие фосфата также возможно в других ледяных океанических мирах во внешней части Солнечной системы, особенно в тех, которые образовались из первичного льда, содержащего углекислый газ, и где жидкая вода имеет легкий доступ к камням.
“Высокие концентрации фосфатов являются результатом взаимодействия между богатой карбонатом жидкой водой и каменистыми минералами на дне океана Энцелада, а также могут встречаться в ряде других океанических миров”, - сказал соисследователь Кристофер Глейн, планетолог и геохимик из Юго-Западного исследовательского института в Сан-Антонио, штат Техас. “Этого ключевого ингредиента может быть достаточно много, чтобы потенциально поддерживать жизнь в океане Энцелада; это потрясающее открытие для астробиологии”.
Хотя научная команда взволнована тем, что на Энцеладе есть строительные материалы для жизни, Глейн подчеркнул, что жизнь не была обнаружена на Луне - или где-либо еще в Солнечной системе за пределами Земли: “Наличие ингредиентов необходимо, но их может быть недостаточно для существования жизни во внеземной среде. Вопрос о том, могла ли жизнь зародиться в океане Энцелада, остается открытым.”
Миссия Cassini подошла к концу в 2017 году, когда космический аппарат сгорел в атмосфере Сатурна, но собранные им данные будут оставаться богатым ресурсом на десятилетия вперед. На момент запуска миссией Cassini было исследование Сатурна, его колец и спутников. Набор инструментов флагманской миссии позволил сделать открытия, которые продолжают оказывать влияние не только на планетологию.
“Это последнее открытие фосфора в подповерхностном океане Энцелада заложило основу для того, каким может быть потенциал обитаемости для других ледяных океанических миров по всей Солнечной системе”, - сказала Линда Спилкер, научный сотрудник проекта Cassini в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, которая не участвовала в исследовании. “Теперь, когда мы знаем, что существует так много ингредиентов для жизни, возникает вопрос: есть ли жизнь за пределами Земли, возможно, в нашей собственной Солнечной системе? Я чувствую, что прочное наследие Cassini вдохновит будущие миссии, которые, в конечном счете, могут ответить именно на этот вопрос ”.
Источник: НАСА
Информация о космосе также есть в сообществе в ВК https://vk.com/fotoastronomiya
Дополнительные материалы
