Спутник Сатурна может содержать строительные блоки жизни
Поиск жизни во Вселенной часто сводится к трём ключевым элементам: вода, энергия и органический материал. Спутник Сатурна Энцелад, являющийся «океаническим миром», содержит все три, что делает его главной целью для исследований.
Космический аппарат NASA «Кассини» обнаружил, что с поверхности Энцелада со скоростью около 800 миль в час (400 м/с) извергаются ледяные струи (гейзеры). Они дают возможность изучить состав подлёдного океана, но оставался вопрос: не разрушаются ли органические соединения в ледяных зёрнах при такой скорости выброса?
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего представили лабораторные доказательства, что аминокислоты в этих ледяных струях могут пережить скорость удара до 4.2 км/с, что подтверждает возможность их обнаружения космическими зондами. Результаты опубликованы в The Proceedings of the National Academy of Sciences.
Уникальный эксперимент
С 2012 года команда профессора Роберта Континетти создала уникальный аэрозольный ударный спектрометр. Этот прибор способен разгонять или замедлять отдельные частицы до заданных скоростей и изучать их поведение при столкновении.
«Это единственный в мире аппарат такого рода», — заявил Континетти.
В эксперименте ледяные зёрна создавали методом электрораспылительной ионизации: воду пропускали через иглу под высоким напряжением, разбивая на мелкие заряженные капли, которые замораживали в вакууме. С помощью детекторов измеряли их массу, заряд и точное время удара с наносекундной точностью.
Результаты и последствия
Результаты показали, что аминокислоты — «строительные блоки жизни» — можно обнаружить с минимальной фрагментацией при скоростях удара до 4.2 км/с.
«Наша работа показывает, что это возможно со струями Энцелада», — сказал Континетти.
Исследование также поднимает важные химические вопросы, например, как соль в океанах Энцелада (которой там больше, чем на Земле) влияет на обнаруживаемость молекул. Соль может изменять свойства воды как растворителя, заставляя некоторые молекулы группироваться на поверхности ледяных зёрен, что облегчает их обнаружение.
«Это имеет огромное значение для обнаружения жизни в других частях Солнечной системы без посадки на поверхность этих лун», — отметил Континетти. — «Но наша работа выходит за рамки биомаркеров. Она имеет значение и для фундаментальной химии, например, для изучения образования строительных блоков жизни в результате химических реакций, активируемых ударом ледяных зёрен».
Эти данные особенно актуальны для будущих миссий, таких как Europa Clipper (запуск в 2024 году к спутнику Юпитера Европе, также являющемуся «океаническим миром»), которые смогут искать специфические молекулы в ледяных зёрнах.