Бъдещите изследователски апарати, насочени към спътника на Сатурн – Енцелад, може да открият следи от живот значително по-лесно, отколкото се смяташе досега.

Задълбочен анализ на архивните данни от сондата „Касини“ показва, че веществата от подледния океан на луната се разпределят неравномерно в изхвърляния лед, образувайки високи концентрации в отделни микрочастици.

Успоредно с това второ изследване доказва, че земен микроорганизъм може успешно да съществува в лабораторно пресъздадените условия на този извънземен океан. Двата научни труда са публикувани в авторитетното издание Science Advances.

Как подледният океан изхвърля концентрирани частици

Под дебелата ледена броня на Енцелад се крие глобален течен океан с каменисто ядро на дъното.

През пукнатините в района на южния полюс непрекъснато изригват струи от вода и лед, които се издигат на стотици километри в откритото пространство.

По време на своята мисия апаратът на НАСА „Касини“ премина многократно през тези шлейфове, регистрирайки соли, органични молекули и признаци за активна хидротермална дейност на дъното на океана.

Екип от планетолози, ръководен от проф. Франк Постберг от Свободния университет в Берлин, проучи точния механизъм, по който океанската вода се трансформира в ледените частици, наблюдавани от „Касини“.

Чрез комбинация от теоретични модели и продължителни лабораторни симулации учените установяват, че процесът започва с газови мехурчета, които изплуват и се пукат на океанската повърхност.

Получените водни капки се издигат нагоре през пукнатините, носени от водната пара.

За разлика от предишните предположения за мигновено замръзване, новото проучване доказва, че капките замръзват постепенно.

По време на този процес разтворените вещества се обособяват поотделно – солите (като натриев хлорид и натриев карбонат) се отделят от органичните съединения.

Движейки се със скорост до 1000 км/ч към повърхността, замръзващите капки се удрят в стените на ледените разломи и се разпадат на фрагменти с размер едва няколко микрометра.

В резултат на това всяка отделна микрочастица носи основно един тип вещество, но в изключително висока концентрация.

Значение за бъдещите космически мисии

Този механизъм на фрагментация предоставя както нови предизвикателства, така и големи възможности за астробиологията.

Ако в океанските води присъстват фрагменти от микробни клетки, те ще попаднат само в ограничен брой изхвърлени ледени късове.

Това означава, че бъдещите сонди ще трябва да анализират огромен брой индивидуални частици.

От друга страна, в подходящите микрофрагменти концентрацията на биосигнатури би била достатъчно висока, за да бъде надеждно регистрирана от съвременните научни прибори.

Тези открития са от ключово значение при подготовката на бъдещата мисия на Европейската космическа агенция (ЕКА) от клас L4, чиято основна цел е търсенето на признаци на живот на Енцелад.

Земен организъм процъфтява в условията на Енцелад

Във второто проучване екип от Университета „Лудвиг-Максимилиан“ в Мюнхен, заедно с Постберг и д-р Нозаир Хаваджа, изследва биологичния потенциал на подледния океан.

Учените пресъздават в лаборатория среда с изключително ниско ниво на кислород, високо съдържание на карбонати и силно алкално pH между 10 и 11, симулирайки взаимодействията между водата и каменистото дъно при хидротермални процеси.

В тези условия изследователите поставят Methanothermococcus okinawensis – земна дълбоководна архея, която живее без кислород край хидротермални извори и синтезира метан от водород и въглероден диоксид.

Микроорганизмът успешно се адаптира към суровата алкална среда, като използва отделения от скалните реакции водород и пренастройва метаболизма си спрямо оскъдния въглероден диоксид.

Въпреки че резултатите не доказват категорично наличието на извънземен живот на Енцелад, те потвърждават, че познатите на Земята форми на хемосинтеза са напълно приложими в екстремните условия на сатурновата луна.