Europa Clipper сможет найти признаки внеземной жизни даже в частице льда
В октябре 2024 года NASA планирует отправить к спутнику Юпитера Европе космический аппарат, чтобы узнать, обладает ли юпитерианская луна условиями, пригодными для жизни. Однако зонд будет нести научный инструмент, который, как показали авторы нового исследования, способен обнаружить известную нам форму жизни, если она, конечно, там есть. Прибор может находить бактериальную клетку или ее фрагменты в крупицах льда, которые выбиваются в космос при ударах микрометеоритов. Иными словами, этот научный прибор — надежда в поиске внеземной жизни на ледяных спутниках.
Европа — четвертый по размеру спутник Юпитера. Считается, что поверхность этой луны полностью безжизненна: атмосферное давление там составляет всего одну триллионную часть земного, а средняя температура — минус 160 градусов Цельсия.
Однако за десятки лет наблюдений астрономы установили, что эта луна покрыта ледяной корой льда толщиной не менее 20 километров, под которой скрывается соленый жидкий океан. Его глубину исследователи оценили в 100 километров, а общий объем воды — вдвое больше, чем во всех океанах Земли. Только неизвестно, присутствуют ли в нем химические вещества, необходимые для развития живых организмов.
Чтобы выяснить, обладает ли Европа условиями, пригодными для жизни, NASA собирается запустить к ней космическую станцию Europa Clipper, которая будет изучать спутник с расстояния. Аппарат отправят на вытянутую, «петляющую» орбиту вокруг Юпитера, благодаря чему зонд сможет часто сближаться с юпитерианской луной — совершит 44-49 близких облетов. Запуск Europa Clipper намечен на октябрь 2024 года, а прибытие к Европе — на апрель 2030-го. Планируется, что зонд будет исследовать спутник 109 дней.
На автоматическую станцию инженеры уже установили все научные инструменты. Всего их девять. Они будут проводить картографирование поверхности Европы, изучать ледяную оболочку, подповерхностный океан, водяной пар (гейзеры), прорывающийся сквозь лед, а также разреженную атмосферу, состоящую преимущественно из пыли и продуктов радиолиза частичек льда, которые выбиваются в космос при ударах микрометеоритов.
Все приборы разрабатывали лишь с одной целью — помочь ученым понять, что за условия существуют на Европе и подходят ли они для развития жизни. То есть «научная начинка» Europa Clipper изначально не предполагала сам поиск внеземных живых организмов.
Но группа инженеров из США и Германии под руководством Фрэнка Постберга (Frank Postberg) из Свободного университета Берлина сделала неожиданное открытие. Ученые обнаружили, что один из инструментов зонда, над которым они работали, — анализатор поверхностной пыли Surface Dust Analyzer (SUDA), — может находить бактериальные клетки и их фрагменты (ДНК, РНК, цитоплазматическая мембрана), потенциально указывающие на присутствие жизни. Прибор способен искать такие следы в отдельных частицах льда, выброшенных с поверхности. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Прибор SUDA — масс-спектрометр, который будет изучать состав малых твердых частиц, выбрасываемых из недр Европы как после удара микрометеоритов, так и гейзерами. Постберг и его коллеги испытали инструмент в вакуумной камере, чтобы больше узнать о его возможностях.
С помощью экспериментальной установки исследователи посылали в вакууме тонкую струю жидкой воды с высокой кинетической энергией, где она ударялась о SUDA и распадалась на капли. Предварительно в воду ученые поместили образцы бактерии Sphingopyxis alaskensis, обитающей в водах Аляски. Эти бактерии могут выживать в холодной среде и при ограниченном количестве питательных веществ, что делает их наилучшим кандидатом на роль «внеземной жизни», которая может существовать на ледяных спутниках Сатурна или Юпитера.
Затем Постберг применил луч лазера, чтобы «разбить» капли еще на более мелкие фрагменты и таким образом сымитировал крупицы льда, которые после попадали на детектор SUDA. Исследователи обнаружили, что прибор может находить в этих крупицах фрагментированный клеточный материал, включая жирные кислоты, которыми богаты клеточные мембраны, а также аминокислоты.
«Мы показали, что SUDA может обнаружить клеточный материал всего в одной из сотен тысяч ледяных частиц, которые ударяются о ваш прибор в космосе со скоростью от четырех до шести километров в секунду. То есть мы сможем отличать клеточный материал от других органических молекул и солей», — объяснил Постберг.
В ближайшее время авторы исследования проведут аналогичный эксперимент, но уже с другими видами клеточных культур.
Telegram 
Дзен 
VK Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Современные люди проводят днем неподвижно столько же времени, сколько и охотники-собиратели. Но делают это сидя, а не на корточках, как их предки. Физиология человека не адаптирована к сидению, а физические возможности цивилизованных людей — к длительному пребыванию на корточках. Теперь исследователи рассчитали часть цены, которую мы платим за проблему длительного сидения.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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