Учёные обнаружили новые доказательства возможной обитаемости океана Энцелада

В архивных данных зонда NASA «Кассини» исследовательская группа под руководством Нозайра Хаваджи из Института космических систем Университета Штутгарта идентифицировала новые следы сложных органических молекул в ледяных зернах, выброшенных гейзерами на южном полюсе Энцелада, спутника Сатурна. Эти сложные молекулы, такие как алифатические соединения, (гетеро)циклические соединения, сложные эфиры/алкены, простые эфиры с этильными группами и другие соединения, вероятно, содержащие азот и кислород, не могут быть объяснены исключительно как продукты космического изменения существующих материалов: они должны были сформироваться в подповерхностном океане Энцелада. Методика, позволившая совершить это открытие, использовала данные, собранные еще в 2008 году, когда «Кассини» пролетал прямо через струи Энцелада, перехватывая свежие ледяные зерна, которые были выброшены всего за несколько минут до этого. Высокая скорость столкновения с инструментом Cosmic Dust Analyzer (CDA) — около 18 км/с — предотвратила разрушение зерен и скрытие сигнала органических соединений за массой воды, что было проблемой, ограничивавшей анализ при предыдущих пролетах. Новые сигналы не только подтверждают присутствие молекул, уже известных своим наличием в кольце E Сатурна и связанных с Энцеладом, но также выявляют новые, более сложные молекулы. По мнению авторов, эти химические цепочки могли эволюционировать в сторону молекул, имеющих биологическое значение, повышая вероятность того, что океан Энцелада может считаться обитаемой средой в астробиологическом смысле. Новый анализ данных миссии «Кассини» выявляет уровень подповерхностной органической химии, более сложный, чем считалось ранее. Присутствие алифатических, циклических соединений и соединений, содержащих простые эфирные группы, а также возможное присутствие азота и кислорода, свидетельствует о том, что в океане Энцелада активны продвинутые химические процессы с множеством стадий синтеза. Теоретически эти реакции могли бы привести к образованию предшественников биологических молекул, таких как аминокислоты или липиды, если бы энергетические условия, доступность реагентов и стабильность среды позволяли это.

Тот факт, что такие молекулы были обнаружены в недавно выброшенных зернах, является ключевым: это означает, что они не являются результатом внешних изменений, произошедших во время путешествия в космосе, а указывают на постоянное внутреннее происхождение. По мнению авторов, органические молекулы, идентифицированные в более старых зернах (в кольце E Сатурна), не были просто скоплениями, поврежденными радиационным облучением; они активно генерируются в океане. Это подразумевает, что среда Энцелада может содержать «живую» органическую химию с потенциалом связи с пребиотическими или биотическими процессами. Примечательно, что многие из идентифицированных молекул аналогичны тем, которые участвуют на Земле в реакциях, приводящих к образованию соединений, необходимых для жизни. Это не означает, что жизнь существует на Энцеладе, но открывает правдоподобные сценарии для ее возникновения. Авторы намерены продолжать изучать оставшиеся данные, чтобы идентифицировать дополнительные скрытые сигналы и улучшить понимание химии этого мира. Новые результаты, полученные от «Кассини», также полезны для проектирования будущих миссий к Энцеладу со стороны ЕКА и других космических агентств. Присутствие сложных органических молекул делает еще более важным доставку инструментов, способных детально анализировать химический состав, таких как точные масс-спектрометры и детекторы пылевых частиц. Орбитальная миссия с последующей посадкой на поверхность, особенно в районе южного полюса, где образуются струи, могла бы собрать новые образцы и измерить органический состав in situ с помощью современных, более чувствительных инструментов по сравнению с CDA. Даже если признаки жизни не будут найдены, обнаружение отсутствия или присутствия молекул, отличных от земных, все равно было бы очень важно, поскольку помогло бы лучше понять, насколько распространены или редки химические процессы, связанные с жизнью, в Солнечной системе. Исследование с результатами было опубликовано в журнале Nature Astronomy.