• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
6 февраля, 13:13
Игорь Байдов
1
7,6 тыс

Океан Энцелада может скрывать признаки жизни от космических аппаратов

❋ 5.5

Поиск жизни в инопланетных подледных океанах может оказаться сложнее, чем считали ученые, даже если получится взять пробы внеземных вод напрямую с помощью аппаратов. Это рассчитали исследователи из Великобритании на примере спутника Сатурна Энцелада.

Энцелад
Северная полярная область Энцелада / © NASA

Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна. Диаметр луны — примерно 500 километров. Ученые считают Энцелад одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни. Причина — гейзеры, извергающиеся из разломов в южной полярной области в результате криовулканизма. Они бьют на десятки километров в высоту.

Выбросы на Энцеладе свидетельствуют не только о геотермальной активности, но и о наличии подповерхностного океана, скрытого под толстой коркой льда, глубина которого, предположительно, составляет 30 километров.

Исходя из данных, полученных миссией «Кассини», а также с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб», гейзеры Энцелада — мощные струи, состоящие преимущественно из водяного пара, мелких ледяных частиц и примесей в виде химических соединений и солей. Основываясь на исследованиях «Кассини», астрофизики полагают, что в этих шлейфах должно быть много органики, участвующей в синтезе белков и ДНК.

Специалисты предположили, что на дне океана спутника Сатурна могут наблюдаться условия, очень похожие на «‎первичный бульон», который существовал на Земле миллиарды лет назад. Вполне вероятно, что он состоял из аминокислот, полипептидов, азотистых оснований, нуклеотидов. Чтобы понять, действительно ли в океане Энцелада есть необходимый для зарождения жизни набор химических элементов, важно собрать материал, который там образуется.

Однако возникает вопрос, может ли материал в гейзерах действительно отражать те химические условия, которые происходят на глубине внеземного океана? Есть вероятность, что под воздействием гравитационных сил может происходить расслоение океана Энцелада, когда вода распределяется по слоям в зависимости от плотности (стратификация) — например, из-за различий в солености или температуре. Эти слои могут слабо перемешиваться между собой и замедлить движение химических веществ от дна к поверхности.

Авторы предыдущих научных работ, используя разные модели и подходы, получали противоречивые результаты: одни эксперименты показывали почти однородный океан, другие — строгую слоистость.

Энцелад
Спектрозональный снимок «Кассини» — водяной пар в южном полушарии Энцелада / © NASA

Команда астрофизиков из Редингского университета (Великобритания) под руководством Флинна Эймса (Flynn Ames) попыталась детальнее разобраться в вопросе о том, характерна ли для Энцелада стратификация. Для этого ученые собрали всю имеющуюся на сегодня информацию об океане спутника Сатурна и использовали модели распределения океанской воды, которые применяют для изучения земных океанов.

Эти модели — как теоретические, так и численные — позволили также оценить, сколько времени потребуется, чтобы продукты возможных гидротермальных процессов (например, образующиеся в результате активности горячих источников на дне океана) поднялись до поверхности и попали в шлейф.

Ученые выяснили, если у полюсов Энцелада происходит постоянное таяние, то океан не может быть полностью однородным — его слоистость неизбежна. Это значит, что любые химические вещества, образовавшиеся на дне, будут подниматься к поверхности не за месяцы, как предполагали некоторые ученые на основе данных «Кассини», а за сотни, а то и тысячи лет.

Энцелад
Энцелад. Снимок получен космическим аппаратом «Вояджер-2», 26 августа 1981 года / © NASA

Кроме того, химические соединения, в том числе органические вещества сложного строения — признаки жизни, которые ищут ученые, — с большой долей вероятности будут разрушаться по мере прохождения через различные слои океана. Даже если в глубинах Энцелада жизнь процветает, ее следы станут «неузнаваемы» для космических аппаратов, к тому времени, как материал достигнет поверхности. Предполагается, что в будущих миссиях к луне Сатурна машины будут брать пробы воды на небольшой глубине.

Ключевую роль играет соленость. При концентрации соли ниже 20 граммов на килограмм воды (как, предположительно, на Энцеладе) ее плотность ведет себя аномально. Охлаждаясь у поверхности, вода не опускается вниз, как в земных океанах, а остается сверху, формируя «инверсную стратификацию». Это создает четкие границы между слоями, которые почти не смешиваются.

Ученые проверили два сценария. В первом случае при слабом перемешивании (вызванном приливными силами Сатурна) образуется два слоя: верхний стабильный и нижний конвективный. Во втором — при сильном перемешивании весь океан становится стратифицированным. В обоих вариантах частицы с глубин 30–40 км (где возможны гидротермальные источники) не могут быстро достичь поверхности.

«‎Модель океана Энцелада напоминает поведение масла и воды в банке. Вода разделяется на слои, между которыми образуются барьеры. Эти слои слабо перемешиваются между собой, а барьеры удерживают химические соединения на глубине, не давая им подняться к поверхности в течение долгих лет. За это время органические молекулы разрушатся, а микробы, если они, конечно, есть, могут погибнуть или изменить химический состав среды», — пояснил Эймс.

Исследователи пояснили, что есть несколько возможных объяснений появления органики в шлейфах Энцелада. Основная причина — ошибка «Кассини». В 2015 году зонд обнаружил в выбросах кремниевые наночастицы, которые связывали с гидротермальной активностью. Команда Эймса предположила, что частицы попали в гейзеры иным путем, а не с океанского дна. 

Авторы исследования отметили, что похожая ситуация с океаном Энцелада может наблюдаться и с подледными океанами на других телах Солнечной системы. Поэтому, если ученые хотят найти жизнь за пределами Земли, необходимо пересмотреть методы сбора образцов.

Выводы команды Эймса представлены в журнале Communications Earth & Environment.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
18 ноября, 12:36
Игорь Байдов

Согласно учебникам истории, в бронзовом веке в казахской степи кочевали лишь немногочисленные племена со своими стадами. Но в начале 2000-х там обнаружили древнее поселение с остатками крупных домов, которое могло быть административным либо культурным центром. Это навело ученых на мысль, что жизнь в степи складывалась куда сложнее и была более организованной, чем предполагалось. Международная команда ученых представила новые результаты исследования этого поселения и выяснила, что на самом деле оно представляло собой крупнейший в этом регионе протогородской центр с масштабным производством оловянистой бронзы.

18 ноября, 18:24
Игорь Байдов

В темных лабиринтах подземного муравейника разыгрывается коварный сценарий, достойный политического триллера. Вместо того чтобы силой захватить трон, королева одного вида муравьев применяет хитрую тактику. Она проникает в чужую крепость и с помощью поддельного химического сигнала подстрекает верную стражу к свержению собственной повелительницы. Результат — жестокая казнь законной королевы и добровольное подчинение всего муравейника новой владычице.

19 ноября, 12:39
Редакция Naked Science

В 2025 году российская атомная отрасль отмечает 80-летие — от первого ядерного реактора до космических амбиций и повседневных чудес. Знаете ли вы, когда ученые признали реальность атомов, сколько известно видов радиоактивного распада или когда на полях стали выращивать мутантов?

18 ноября, 12:36
Игорь Байдов

Согласно учебникам истории, в бронзовом веке в казахской степи кочевали лишь немногочисленные племена со своими стадами. Но в начале 2000-х там обнаружили древнее поселение с остатками крупных домов, которое могло быть административным либо культурным центром. Это навело ученых на мысль, что жизнь в степи складывалась куда сложнее и была более организованной, чем предполагалось. Международная команда ученых представила новые результаты исследования этого поселения и выяснила, что на самом деле оно представляло собой крупнейший в этом регионе протогородской центр с масштабным производством оловянистой бронзы.

15 ноября, 21:54
Редакция Naked Science

Ю-Цон Тан (YuCong Tang) — концептуальный художник из Китая. Научно-фантастические мотивы — одно из основных направлений его творчества. Он исследует, как научные открытия и технологии будущего трансформируют среду обитания.

15 ноября, 10:10
Любовь С.

Наблюдая за сверхновой 2024 ggi спустя всего 26 часов после вспышки, астрономы напрямую определили форму ударной волны в момент ее прорыва из звезды. Открытие позволит уточнить механизмы гибели массивных светил и может привести к пересмотру существующих моделей возникновения сверхновых.

25 октября, 10:40
Любовь С.

Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

24 октября, 14:02
РТУ МИРЭА

В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
-
0
+
Ждём, пока подтвердать подлёдный океан у Энцелад.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно