Новейшие исследования спутника Сатурна, Энцелада, вновь подогревают дискуссии о возможности существования жизни за пределами Земли. Этот ледяной мир, давно считающийся одним из главных кандидатов на обнаружение внеземных организмов, продолжает удивлять ученых.
Художественное представление космического корабля, пролетающего сквозь гейзеры вблизи южного полюса Энцелада. © NASA / JPL-Caltech
Активный Мир в Космической Глуши
Энцелад, несмотря на скромные размеры (всего около 500 километров в диаметре), является одним из самых геологически динамичных объектов в нашей Солнечной системе. Под его мощным ледяным панцирем скрывается обширный океан жидкой воды, который, несмотря на огромное расстояние от Солнца, остается незамерзающим. Это феномен объясняется гравитационным влиянием Сатурна: приливные силы вызывают деформации ядра спутника, генерируя значительное количество тепла.
Из этого подледного океана вода вырывается в космос мощными гейзерами через трещины во льду. Как отмечает старший научный сотрудник ИКИ РАН Денис Беляев, это можно сравнить с выходом пара из городского колодца зимой, только в условиях гораздо меньших температур, давлений и гравитации. В результате, частицы, выброшенные гейзерами, поднимаются на сотни километров над поверхностью, формируя предпоследнее кольцо Сатурна — кольцо E.
Иллюстрация Энцелада и космического аппарата «Кассини». © NASA / JPL-Caltech
Наследие «Кассини» и Новые Перспективы
Космический аппарат «Кассини», который с 2005 по 2017 годы многократно пролетал сквозь эти кольца и над гейзерами Энцелада, собрал бесценные данные. Анализ образцов, полученных приборами «Кассини», выявил присутствие органического углерода и азота — элементов, критически важных для формирования жизни. В сочетании с наличием жидкой воды и источника энергии, эти открытия побудили ученых НАСА назвать Энцелад «самым перспективным местом» для обнаружения потенциальной внеземной жизни. Проводятся параллели с земными гидротермальными источниками на дне океанов, где жизнь существует в отсутствие солнечного света и, по одной из теорий, зародилась на нашей планете.
«Тигровые полосы» на поверхности спутника Сатурна Энцелад. © Фото : NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini
Расшифровка Органического Состава
Новое исследование, проведенное немецким астрономом Нозаиром Хаваджей и его командой, углубилось в данные анализатора космической пыли (CDA) «Кассини» за 2008 год. С «кропотливой точностью» они повторно проанализировали информацию и обнаружили ранее пропущенные органические молекулы. Среди них — алифатические и циклические эфиры, а также, вероятно, соединения, содержащие азот и кислород. На Земле подобные молекулы играют ключевую роль в химических процессах, ведущих к формированию строительных блоков жизни.
Это значительное открытие указывает на то, что Энцелад обладает пятью из шести жизненно важных элементов, известных как CHNOPS (углерод, водород, азот, кислород, фосфор). Единственный недостающий элемент — сера. Хотя эти соединения имеют абиотическое (небиологическое) происхождение, их присутствие является обязательным условием для жизни в известных нам формах.
Ученые Хаваджи утверждают, что обнаруженные молекулы попали в космос непосредственно из океана, а не образовались на орбите под воздействием космического излучения. Это подтверждается скоростью их столкновения с прибором CDA: частицы из гейзеров двигались со скоростью 18 метров в секунду, тогда как частицы из радиационно-активного кольца E — со скоростью 14 метров в секунду. Кроме того, схожий химический состав частиц в кольце E поддерживает гипотезу об их океаническом происхождении.
Органика на Энцеладе. © Jonah S. Peter Tom A. Nordheim Kevin P. Hand
Осторожность и Будущие Миссии
Однако не все ученые разделяют такой оптимизм. Исследование Грейс Ричардс из Национального института астрофизики Италии и ее коллег предлагает более сдержанную версию. Они предполагают, что многие органические молекулы в гейзерах могли образоваться на поверхности спутника под воздействием мощного магнитного поля Сатурна. Это было смоделировано в лабораторных условиях в Венгрии. Ричардс подчеркивает, что ее работа не опровергает возможность жизни на Энцеладе, но призывает к осторожности в интерпретации данных «Кассини».
Денис Беляев также отмечает, что хотя органические соединения могут указывать на микроорганизмы, необходима оценка их количественного содержания. Важен и кислород как окислитель для органики — ключевой биологический признак. Присутствие кислородсодержащих органических компонентов было зарегистрировано «Кассини», но достаточно ли его для поддержания биологических окислительных реакций, остается вопросом. В этом смысле, предупреждает Беляев, «обнаруженные химические соединения могут дать ложную надежду». Он заключает, что, хотя новые данные подтверждают геохимические и гидротермальные процессы внутри Энцелада, говорить о жизни пока рано.
Схема образования гейзеров Энцелада. © NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute
Независимо от конечных выводов, Нозаир Хаваджа считает, что любой результат будет «огромным открытием». Если жизнь не будет найдена, это поставит серьезные вопросы о том, почему она отсутствует в столь благоприятной среде. Чтобы получить окончательные ответы, необходимо высадиться на Энцелад и взять образцы свежего льда. Европейское космическое агентство уже рассматривает планы по отправке орбитального аппарата и посадочного модуля к спутнику Сатурна, однако такая миссия ожидается не ранее 2054 года.
