Ученые доказали, что биомаркеры могут сохраняться на поверхности ледяных спутников, несмотря на радиацию
Если в Солнечной системе за пределами Земли есть жизнь, то, скорее всего, именно в подледных океанах Европы или Энцелада. Там гипотетические организмы имеют довольно комфортные условия: необходимые химические элементы и защиту от радиации в виде толстого слоя льда. Тот же лед затрудняет для нас их поиск, однако, согласно новой статье, химические компоненты клеток — аминокислоты — вполне могут храниться на его поверхности миллионами лет.
Поиск внеземной жизни (возможно, даже цивилизаций) веками привлекал людей. К сожалению, все попытки до сих пор были безуспешны, что отнюдь не останавливает ученых. Тем более что сохраняется шанс найти живые организмы вне Земли, но в пределах Солнечной системы.
Главные кандидаты на обитаемость — это, безусловно, ледяные луны газовых гигантов, такие как Европа (спутник Юпитера) и вращающийся вокруг Сатурна Энцелад. Они не имеют значимой атмосферы и находятся в очень суровых условиях, но под их поверхностью скрываются огромные океаны жидкой воды. Несмотря на холод вдали от Солнца, недра Европы и Энцелада согреты за счет приливных сил, возникающих из-за притяжения огромных Юпитера и Сатурна, соответственно.
На обеих ледяных лунах происходит криовулканизм — извержения вулканов в условиях низких температур. Также спутники могут содержать принесенный кометами углерод и другие нужные для зарождения жизни элементы. На Энцеладе также удалось обнаружить фосфор. Поэтому оба космических океана продолжают привлекать внимание астробиологов, ищущих признаки внеземной жизни. Их интересуют биомаркеры, или биосигнатуры, — такие химические вещества или иные признаки, которые говорят о присутствии живых организмов.
Если на Европе или Энцеладе действительно завелась жизнь, то пробиться к ней через многокилометровый лед будет непросто. Впрочем, можно ожидать наличия биомаркеров и в толще льда, который связан с океаном, или в выбросах криовулканов. Например, грандиозного «фонтана» у южного полюса Энцелада, благодаря которому лед и различные примеси попадают в космос. Однако оба подхода вызывают затруднения. Первый — при бурении льда, второй — при точном захвате образца космическим аппаратом.
Авторы новой статьи в журнале Astrobiology решили экспериментальным путем выяснить, насколько велики шансы биомаркеров уцелеть на самой поверхности спутников. Они воссоздали условия на Европе и Энцеладе в лаборатории, используя жидкий азот и гамма-излучение.
Авторы предположили, что гамма-лучи разрушают органику примерно так же, как и корпускулярная радиация, хотя в космосе преобладает именно она. Так, поверхность Европы бомбардируют прежде всего электроны с высокой энергией, а также протоны из радиационных поясов Юпитера. В то же время гигант лучше защищает свой спутник от радиации галактических источников. Тем временем для Энцелада важнее радиация, которые поступает извне Солнечной системы, — прежде всего протоны и альфа-частицы, то есть ядра гелия.
Объектом исследования стали отдельные аминокислоты — глицин и изовалин (который земные клетки не используют). Одни чистые препараты смешали со льдом (в котором на Европе и Энцеладе нет недостатка), другие поместили в среду кварцевого стекла. Также использовали остатки мертвых бактерий — кишечной палочки Escherichia coli и сильно отличающейся от нее Acetobacterium woodii. Все образцы запаивали в стеклянные пробирки без доступа воздуха и погружали в особый сосуд с жидким азотом. Он имеет температуру около -196 градусов Цельсия, примерно как на поверхности ледяных спутников.
Далее замороженные пробирки облучали. Поглощенные образцами дозы радиации были очень велики — один, два, три или четыре мегагрей (миллионов грей). Для сравнения: 10-15 грей более чем достаточно, чтобы убить человека. От такого обращения стекло некоторых пробирок треснуло или даже взорвалось.
Изучение уцелевших пробирок показало, что после дозы в один мегагрей чистые аминокислоты не разрушались. Глицина не стало меньше даже после четырех мегагрей, а вот изовалина убавилось примерно на 40 процентов. При этом препараты чистых аминокислот в кварцевом стекле разрушались гораздо быстрее, чем окруженные водяным льдом.
В препаратах мертвых кишечных палочек содержание аминокислот плавно падало с ростом дозы радиации. Иначе повели себя препараты A. woodii — зависимость их концентрации от дозы описывает ступенчатая кривая. После быстрого разрушения на дозе один мегагрей они далее не распадались даже при максимальном уровне радиации. При этом 85 процентов молекул аминокислот уцелели после облучения дозой три мегагрей, за исключением более чувствительных аргинина и гистидина.
Авторы пришли к выводу, что такие биомаркеры как аминокислоты могут на протяжении миллионов лет сохраняться во льду у поверхности Европы (на глубине около 20 сантиметров). При этом речь о слабо бомбардируемых метеоритами участках того полушария спутника, которое всегда обращено к Юпитеру. На Энцеладе аминокислоты могут храниться прямо на поверхности и в любой части луны.
Telegram 
Дзен 
VK В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Больше половины студентов регулярно читают учебные тексты под музыку, хотя многие научные работы утверждают, что это вредит пониманию текста. Исследователи из Университета Эдит Коуэн выяснили, что эта привычка определяется не когнитивными способностями вроде силы внимания, а тем, насколько важную роль музыка играет в жизни конкретного человека.
В 2020-х годах шакалы достигли Архангельской области, а еще раньше колонизировали другие регионы Северной Европы. Авторы новой работы проанализировали перспективы и пришли к выводу о неизбежности многократного расширения их европейского ареала в этом веке. Причем ключевую роль в этом играет человек и его действия.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии