Изучая архивные данные, полученные с помощью космического аппарата NASA «Кассини», ученые сделали сенсационное открытие: в подповерхностном океане Энцелада, 504-километрового спутника Сатурна, происходят сложные химические реакции. Более того, некоторые из обнаруженных органических молекул могут быть частью цепочек, ведущих к появлению биологически значимых соединений.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Astronomy, еще раз подтверждают: Энцелад — один из главных кандидатов на поиск внеземной жизни в пределах Солнечной системы.
Ледяной мир со скрытым океаном
В 2005 году «Кассини» совершил революционное открытие, обнаружив, что под ледяной корой Энцелада скрывается огромный океан жидкой воды. Доказательством стали мощные струи, вырывающиеся из трещин вблизи южного полюса спутника. Эти гейзеры выбрасывают в открытый космос частицы льда размером меньше песчинки.
Часть этих ледяных крупиц падает обратно на поверхность Энцелада. Остальные улетают дальше — формируют E-кольцо вокруг Сатурна и оседают на других его спутниках.
За годы работы «Кассини» многократно пролетал сквозь это кольцо, собирая и анализируя образцы. Благодаря этому ученые уже находили в ледяных зернах различные органические молекулы, включая предшественников аминокислот — строительных блоков белков.
Охота за свежими образцами
Но была серьезная проблема. Ледяные частицы в E-кольце могут существовать сотнями лет. За это время интенсивное космическое излучение способно изменить их химический состав. Поэтому, чтобы понять, что действительно происходит в океане Энцелада, нужны были более свежие образцы.
В 2008 году «Кассини» пролетел прямо сквозь ледяные струи у южного полюса спутника. Нетронутые излучением частицы, выброшенные всего за несколько минут до анализа, врезались в детектор космической пыли (CDA) со скоростью около 18 километров в секунду.
«Скорость имела решающее значение, — объясняет ведущий автор исследования Нозаир Хаваджа из Свободного университета Берлина. — В ледяных зернах содержится не только замороженная вода, но и другие молекулы, включая органические. При более низких скоростях удара лед разрушается, и сигнал от скоплений молекул воды может скрывать сигнал от некоторых органических молекул. Но когда ледяные зерна быстро сталкиваются с CDA, молекулы воды не скапливаются, и у нас есть шанс увидеть эти ранее скрытые сигналы».
Новые молекулы — новые возможности
Потребовались годы, чтобы расшифровать эти данные. Но результат того стоил.
Ученые подтвердили: органические молекулы, ранее найденные в E-кольце, действительно образуются в океане Энцелада, а не появляются под воздействием космического излучения.
Но главное — команда обнаружила совершенно новые соединения, никогда прежде не встречавшиеся в образцах из подледного океана Энцелада. Среди них алифатические и циклические сложные эфиры, простые эфиры, а также азот- и кислородсодержащие соединения.
На Земле именно такие молекулы участвуют в цепочках химических реакций, которые в итоге приводят к образованию более сложных органических веществ — основы жизни.
«Существует множество путей от молекул, которые мы обнаружили, до потенциально биологически значимых соединений, — говорит Нозаир. — Это повышает вероятность того, что Энцелад пригоден для жизни».
Доказательство активной химии
Франк Постберг, соавтор исследования из Свободного университета Берлина, подчеркивает важность открытия:
«Эти молекулы в свежевыброшенном материале доказывают, что сложная органика в E-кольце — не результат длительного пребывания в космосе. Она реально присутствует в океане Энцелада».
Иными словами, под ледяной корой спутника прямо сейчас идут активные химические процессы. Возможно, те самые, что когда-то позволили появиться жизни на Земле.
Возвращение на Энцелад
Открытия «Кассини» играют огромную роль в подготовке будущих миссий. Европейское космическое агентство (ESA) уже планирует амбициозную экспедицию к Энцеладу. Космический аппарат не только пролетит сквозь гейзеры, но и спустит посадочный модуль на южный полюс для сбора образцов.
Энцелад соответствует всем критериям обитаемости: жидкая вода, источник энергии (приливные силы со стороны Сатурна), набор ключевых химических элементов и сложные органические молекулы. Осталось ответить на главный вопрос — есть ли там жизнь?
«Даже если жизнь не будет обнаружена, это станет важнейшим открытием, — считает Нозаир. — Это заставит нас задуматься: почему жизнь отсутствует в среде, где есть все необходимые условия?»
Ответ на этот вопрос мы, возможно, получим уже в ближайшие десятилетия. А пока «Кассини», завершивший свою миссию 15 сентября 2017 года, продолжает помогать человечеству делать открытия.
Читайте также: В океане Энцелада найден крайне необходимый для зарождения жизни элемент.
