Супутник Сатурна Енцелад є одним з найкращих позаземних місць у Сонячній системі для процвітання життя. Він приховує глобальний солоний океан, який завдяки внутрішньому нагріванню теоретично підтримує температуру, сприятливу для інопланетної морської екосистеми.
Виявити це життя, однак, не така вже й проста справа. Супутник вкритий крижаним панциром, товщина якого в найтоншій точці оцінюється в 5 км, а глибина океану під ним сягає 10 км. Це створило б досить велику проблему тут, на Землі, не кажучи вже про супутник, що знаходиться на відстані половини Сонячної системи.
Але, можливо, нам не доведеться докладати всіх зусиль для буріння крізь оболонку Енцелада. Нове дослідження показує, що ми зможемо виявити життя на крижаному місяці в шлейфах солоної води, які вивергаються з його поверхні – навіть якщо там не так вже й багато життя.
«Очевидно, що відправити робота, який повзає по крижаних тріщинах і глибоко занурюється на морське дно, буде нелегко, – каже еволюційний біолог Реджіс Ферр’єр з Університету Арізони. – Моделюючи дані, які більш підготовлений і досконалий орбітальний космічний апарат зібрав би лише з одних лише шлейфів, наша команда показала, що такого підходу буде достатньо для того, щоб впевнено визначити, чи є життя в океані Енцелада, без необхідності досліджувати глибини Місяця. Це захоплююча перспектива».
Енцелад дуже відрізняється від Землі, навряд чи він кишить коровами і метеликами. Але глибоко під земним океаном, далеко від життєдайного світла Сонця, виникла екосистема іншого типу. Згрупована навколо жерл в океанському дні, які вивергають тепло і хімічні речовини, життя покладається не на фотосинтез, а на використання енергії хімічних реакцій.
Те, що ми знаємо про Енцелад, дозволяє припустити, що подібні екосистеми можуть ховатися на його морському дні. Він завершує оберт навколо Сатурна кожні 32,9 години, рухаючись по еліптичній траєкторії, яка вигинає надра Місяця, генеруючи достатньо тепла, щоб підтримувати воду, найближчу до ядра, в рідкому стані.
Це не просто теорія: на південному полюсі, де крижана оболонка найтонша, були помічені гігантські водяні шлейфи висотою в сотні кілометрів, що вивергаються з-під льоду, вивергаючи воду, яка, на думку вчених, сприяє утворенню льоду в кільцях Сатурна.
Коли зонд Кассіні пролетів через ці шлейфи понад десять років тому, він виявив кілька цікавих молекул, в тому числі високу концентрацію набору, пов’язаного з гідротермальними джерелами Землі: метану і меншої кількості водню і вуглекислого газу. Вони можуть бути пов’язані з археями, що виробляють метан тут, на Землі.
«На нашій планеті гідротермальні джерела кишать життям, великим і малим, попри темряву і шалений тиск, – сказав Ферр’єр. – Найпростіші живі істоти – це мікроби, які називаються метаногенами, що живлять себе навіть за відсутності сонячного світла». Метаногени метаболізують водень і вуглекислий газ, виділяючи метан як побічний продукт. Ферр’єр і його колеги змоделювали біомасу метаногенів, яку ми могли б очікувати знайти на Енцеладі, якби вона існувала навколо гідротермальних джерел, подібних до тих, що є на Землі. Потім вони змоделювали ймовірність того, що клітини та інші біологічні молекули викидатимуться через вентиляційні отвори, і скільки цих матеріалів ми, ймовірно, знайдемо.
«Ми були здивовані, коли виявили, що гіпотетична кількість клітин дорівнює біомасі одного кита в глобальному океані Енцелада, – говорить біолог-еволюціоніст Антонін Аффхолдер, який зараз працює в Університеті Арізони, але під час проведення дослідження працював у Паризькому університеті наук і літератури у Франції. – Біосфера Енцелада може бути дуже розрідженою. І все ж наші моделі показують, що вона буде достатньо продуктивною, щоб живити шлейфи достатньою кількістю органічних молекул або клітин, щоб їх могли вловити прилади на борту майбутнього космічного апарату».
Оснащений очікуваною кількістю цих сполук, орбітальний космічний апарат міг би виявити їх – якщо він зможе здійснити кілька прольотів через шлейф, щоб зібрати достатню кількість матеріалу. Навіть тоді біологічного матеріалу може бути недостатньо, і шанс того, що клітина виживе під час подорожі крізь лід і буде викинута в космос, ймовірно, досить малий. За відсутності таких доказів команда припускає, що амінокислоти, такі як гліцин, можуть служити альтернативним, непрямим сигналом, якщо їх кількість перевищує певний поріг.
«Враховуючи, що згідно з розрахунками, будь-яке життя, присутнє на Енцеладі, було б надзвичайно розрідженим, все ще існує велика ймовірність того, що ми ніколи не знайдемо достатньої кількості органічних молекул в шлейфах, щоб однозначно зробити висновок, що воно там є, – говорить Ферр’єр. – Отже, замість того, щоб зосередитися на питанні, скільки достатньо, щоб довести, що життя там є, ми запитали: «Яка максимальна кількість органічного матеріалу, яка може бути присутня за відсутності життя?».
Ці цифри, на думку дослідників, можуть допомогти у розробці майбутніх місій у найближчі роки. А поки що ми просто будемо тут, на Землі, гадати, як може виглядати екосистема глибоко під океаном на супутнику, що обертається навколо Сатурна.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Читайте також:
View Comments
лякає і інтригує