В океані Енцелада виявлено ключовий для життя інгредієнт

В крижаних зернах, викинутих Енцеладом у космос, виявлено ключовий хімічний елемент для багатьох біологічних процесів — фосфор, який ймовірно в достатку присутній у підповерхневому океані цього супутника Сатурна.

Про відкриття розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com.

Використовуючи дані, зібрані космічним апаратом "Кассіні", міжнародна група вчених виявила фосфор -- важливий хімічний елемент для життя -- замкнений усередині багатих сіллю крижаних зерен, викинутих у космос з Енцелада.

Відомо, що цей маленький супутник має підповерхневий океан, вода з якого виривається через тріщини в крижаній корі Енцелада у вигляді гейзерів на його південному полюсі, утворюючи шлейф. Цей шлейф потім живить крижаними частинками кільце Е Сатурна (тьмяне кільце за межами більш яскравих основних кілець).

Під час свого польоту до газового гіганта з 2004 до 2017 року, апарат "Кассіні" неодноразово пролітав через шлейф і кільце Е. Вчені виявили, що крижані зерна Енцелада містять багатий набір мінералів і органічних сполук, включно з інгредієнтами для амінокислот, які асоціюються з життям, таким, яким ми його знаємо.

Під час прольоту 2005 року, космічний апарат "Кассіні" зробив знімки Енцелада з високою роздільною здатністю, які були об′єднані в цю мозаїку, що показує довгасті тріщини на південному полюсі супутника, які дозволяють воді з підповерхневого океану виходити в космос. Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Фосфор, найменш поширений з основних елементів, необхідних для біологічних процесів, досі не був виявлений. Цей елемент є будівельним блоком для ДНК, яка формує хромосоми та несе генетичну інформацію, а також присутній у кістках ссавців, клітинних мембранах і планктоні, що мешкає в океані. Фосфор також є фундаментальною частиною молекул, що переносять енергію, присутніх у всіх живих організмах на Землі. Без нього життя було б неможливим.

"Раніше ми виявили, що океан Енцелада багатий на різноманітні органічні сполуки", - сказав Франк Постберг, вчений-планетолог з Вільного університету Берліна (Німеччина), який очолив нове дослідження, опубліковане 14 червня в журналі Nature.

"Але тепер, цей новий результат показує чіткий хімічний слід значної кількості солей фосфору всередині крижаних частинок, викинутих у космос шлейфом маленького супутника. Це перший випадок, коли цей важливий елемент був виявлений в океані за межами Землі", - вказав Постберг.

Попередній аналіз крижаних зерен Енцелада виявив концентрацію натрію, калію, хлору та карбонатовмісних сполук, а комп′ютерне моделювання показало, що підповерхневий океан має помірну лужність -- усі чинники, що сприяють створенню придатних для життя умов.

У цьому спостереженні "Кассіні" 2006 року кільце E Сатурна виглядає як яскрава дуга. Кільце E підживлюється крижаними частинками зі шлейфу Енцелада та підсвічується Сонцем. Затінену півкулю супутника можна побачити як темну точку всередині кільця. Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Енцелад і поза ним

Для цього дослідження автори отримали доступ до даних через Систему планетарних даних НАСА -- довгостроковий архів цифрових даних, отриманих під час планетарних місій агентства. Архів активно управляється вченими-планетологами для забезпечення його корисності та зручності використання світовою спільнотою планетологів.

Автори зосередилися на даних, зібраних приладом "Аналізатор космічного пилу" апарату "Кассіні" під час відбору проб крижаних частинок з Енцелада в кільці E Сатурна. Під час прольоту "Кассіні" крізь кільце Е було проаналізовано набагато більше крижаних частинок, ніж під час прольоту тільки через шлейф, тому вчені змогли вивчити набагато більшу кількість композиційних сигналів. Завдяки цьому вони виявили всередині деяких зерен високу концентрацію фосфатів натрію -- молекул хімічно пов′язаного натрію, кисню, водню та фосфору.

Потім співавтори з Європи та Японії провели лабораторні експерименти, які показали, що в океані Енцелада є фосфор, зв′язаний усередині різних водорозчинних форм фосфату, у концентрації, принаймні, у 100 разів більшій за концентрацію в океанах нашої планети. Подальше геохімічне моделювання, проведене командою, показало, що достаток фосфатів можливий і в інших крижаних океанічних світах у зовнішній Сонячній системі, особливо в тих, які сформувалися з первісного льоду, що містить вуглекислий газ, і де рідка вода має легкий доступ до порід.

"Високі концентрації фосфатів є результатом взаємодії між багатою на карбонати рідкою водою та кам′янистими мінералами на дні океану Енцелада, і можуть також зустрічатися на низці інших океанічних світів", - каже співдослідник Крістофер Глейн, планетолог і геохімік з Південно-Західного дослідницького інституту в Сан-Антоніо, штат Техас.

"Цього ключового інгредієнта може бути у достатку для того, щоб потенційно підтримувати життя в океані Енцелада; це приголомшливе відкриття для астробіології", - додав Глейн.

Хоча наукова група рада, що на Енцеладі є будівельні блоки для життя, Глейн наголосив, що життя не було виявлено на цьому супутнику -- або де-небудь ще в Сонячній системі за межами Землі: "Наявність інгредієнтів необхідна, але їх може бути недостатньо для того, щоб у позаземному середовищі зародилося життя. Питання про те, чи могло життя зародитися в океані Енцелада, залишається відкритим".

Місія "Кассіні" завершилася 2017 року, космічний апарат згорів в атмосфері Сатурна, але зібрані ним дані залишаться багатим ресурсом на десятиліття вперед. Під час запуску ціль місії "Кассіні" полягала в дослідженні Сатурна, його кілець і супутників. У підсумку безліч інструментів флагманської місії зробили відкриття, які продовжують впливати не тільки на науку про планети.

"Це останнє відкриття фосфору в підповерхневому океані Енцелада заклало основу для розуміння того, яким може бути потенціал населеності для інших крижаних океанічних світів Сонячної системи", - сказала Лінда Спілкер, науковий співробітник проєкту "Кассіні" в Лабораторії реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії, яка не брала участі в дослідженні.

"Тепер, коли ми знаємо, що багато інгредієнтів для життя існують, постає питання: чи є життя за межами Землі, можливо, в нашій власній Сонячній системі? Мені здається, що довговічна спадщина "Кассіні" надихне майбутні місії, які, врешті-решт, зможуть відповісти на це запитання", - вважає Спілкер.