Можливо, ми зможемо знайти життя на Енцеладі, навіть не приземляючись
Супутник Сатурна Енцелад є одним із головних позаземних місць Сонячної системи, де процвітає життя. Він містить глобальний солоний океан, внутрішнє нагрівання якого теоретично підтримує температуру, сприятливу для чужорідної морської екосистеми.
Проте виявити це життя не така вже й проста справа. Місяць оточений крижаною оболонкою, товщина якої оцінюється в 5 кілометрів (3,1 милі) у найтоншій точці, а океан під нею має глибину 10 кілометрів. Це було б досить серйозним викликом тут, на Землі, не кажучи вже про місяць на відстані половини Сонячної системи.
Але нам, можливо, не доведеться докладати всіх зусиль, щоб свердлити оболонку Енцелада. Нове дослідження показує, що ми повинні мати можливість виявити життя на крижаному Місяці в шлейфах солоної води, які вириваються з його поверхні, навіть якщо життя там не так багато.
«Очевидно, що відправити робота повзати крізь льодові тріщини та глибоко занурюватися на морське дно буде нелегко», — каже біолог-еволюціоніст Регіс Фер’єр з Університету Арізони.
«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 життя в океані Енцелада чи ні, без необхідності фактичного дослідження. глибини місяця . Це захоплююча перспектива».
Енцелад сильно відрізняється від Землі; навряд чи повзає коровами та метеликами. Але глибоко під земним океаном, далеко від життєдайного світла Сонця, виникла інша екосистема. Згруповане навколо отворів на дні океану, які викидають тепло та хімічні речовини, життя покладається не на фотосинтез, а на використання енергії хімічних реакцій.
Те, що ми знаємо про Енцелад, свідчить про те, що схожі екосистеми можуть ховатися на його морському дні. Він обертається навколо Сатурна кожні 32,9 години, рухаючись еліптичною траєкторією, яка згинає внутрішній простір Місяця , виробляючи достатньо тепла, щоб утримувати воду найближче до основної рідини.
Це не просто теорія: на південному полюсі, де крижаний панцир найтонший, гігантські стовпи води заввишки сотні кілометрів вивергаються з-під льоду, викидаючи воду, яка, на думку вчених, сприяє утворенню льоду в Сатурні. кільця.
Коли зонд Сатурна «Кассіні» пролетів крізь ці шлейфи більше десяти років тому , він виявив кілька цікавих молекул, у тому числі високі концентрації колекції, пов’язаної з гідротермальними джерелами Землі: метан і меншу кількість дигідрогену та вуглекислого газу. Їх можна пов’язати з археями , які виробляють метан тут, на Землі.
«На нашій планеті гідротермальні джерела кишать життям, великим і малим, незважаючи на темряву та шалений тиск», — сказав Фер’єр. «Найпростішими живими істотами є мікроби, які називаються метаногенами, які живляться самостійно навіть за відсутності сонячного світла».
Метаногени метаболізують дигідроген і вуглекислий газ, вивільняючи метан як побічний продукт. Фер’єр та його колеги змоделювали біомасу метаногену, яку ми могли б очікувати знайти на Енцеладі, якби біомаса існувала навколо гідротермальних джерел, подібних тим, що є на Землі.
Потім вони змоделювали ймовірність того, що клітини та інші біологічні молекули будуть викидатися через вентиляційні отвори, і скільки цих матеріалів ми, ймовірно, знайдемо.
«Ми були здивовані, виявивши, що гіпотетична кількість клітин дорівнює біомасі лише одного кита в глобальному океані Енцелада», — каже біолог-еволюціоніст Антонін Аффхолдер , який зараз працює в Університеті Арізони, але працює в Paris Sciences et Lettres. Університет у Франції на час дослідження.
«Біосфера Енцелада може бути дуже розрідженою. І все ж наші моделі вказують на те, що вона буде достатньо продуктивною, щоб живити шлейфи рівно стільки органічних молекул або клітин, щоб їх зафіксували прилади на борту майбутнього космічного корабля».
Оснащений очікуваною кількістю цих сполук, орбітальний космічний корабель міг би виявити їх – якби він міг зробити кілька прольотів шлейфу, щоб зібрати достатню кількість матеріалу.
Навіть тоді може бути недостатньо біологічного матеріалу, і ймовірність того, що клітина переживе подорож крізь лід і буде викинута в космос, ймовірно, досить мала.
За відсутності такої гармати, команда припускає, що амінокислоти, такі як гліцин, будуть служити альтернативою, непрямим підписом, якщо кількість перевищує певний поріг.
«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 однозначно зробити висновок, що воно там є», — говорить 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?»
Ці цифри, кажуть дослідники, можуть допомогти розробити майбутні місії в найближчі роки. Тим часом ми просто будемо тут, на Землі, і думатимемо, як може виглядати екосистема глибоко під океаном на Місяці, що обертається навколо Сатурна.
