Учени пресъздадоха химията на океана на Енцелад в лабораторни условия
Изследователи от Япония и Германия успяха да възпроизведат в лаборатория химичните условия, характерни за скрития под ледовете океан на Енцелад.
Резултатите от тяхната работа, публикувани в научното списание Icarus, потвърждават предположенията на астрономите, че спътникът на Сатурн е способен да произвежда органични съединения.
Тези данни подсилват хипотезата, че на далечното небесно тяло може да съществуват необходимите за живота молекулярни градивни елементи.
Астрономите смятат Енцелад за един от най-интригуващите обекти в Слънчевата система.
Под неговата дебела ледена кора, в района на южния полюс, се крие океан от течна вода.
Основното доказателство за съществуването на този океан са мощните гейзери: вода и ледени частици изригват от пукнатини на повърхността на спътника и формират един от пръстените на Сатурн.
Между 2004 и 2017 г. сондата на НАСА – „Касини“, многократно преминава през тези струи и през пръстена.
Уредите на апарата регистрират наличието на множество органични съединения, сред които както прост въглероден диоксид, така и по-сложни въглеводородни вериги.
На Земята подобни вещества служат за основа при възникването на биомолекули.
Дълго време произходът на тези съединения повдигаше въпроси.
Учените не можеха да кажат със сигурност дали органичните вещества се образуват в недрата на спътника в момента, или са наследство от древна материя, останала при формирането на Енцелад.
Ръководителят на новото изследване, Макс Кредък от Токийския технологичен институт, отбелязва, че в предишните проучвания липсват достатъчно данни.
По-ранните лабораторни опити са се фокусирали върху условията на ранната Земя или на комети, без да отчитат спецификата на средата на Енцелад.
Без точно експериментално потвърждение е било трудно химическите теории да се свържат с данните от „Касини“.
Екипът на Кредък подхожда към проблема по различен начин, решавайки да симулира процесите в самия спътник.
Първо, учените създават смес от прости вещества, открити от сондата в изхвърлените струи, включително амоняк и циановодород.
След това тази смес е поставена в реактор с високо налягане, където е подложена на цикли на нагряване и криогенно замразяване.
Именно такива температурни промени изпитва океанът на Енцелад поради приливните сили на гравитацията на Сатурн. Нагряването задейства хидротермална активност и кара малките молекули да влизат в реакция.
Получените продукти са анализирани с помощта на лазерен масспектрометър, конструиран специално да имитира анализатора на космически прах на борда на „Касини“.
Този подход позволява прецизно сравнение на лабораторните резултати с данните от космоса.
Резултатите съвпадат с очакванията на учените.
Изкуствените хидротермални реакции създават редица сложни органични молекули, включително аминокиселини, алдехиди и нитрили.
Процесът на замразяване пък допринася за появата на по-прости аминокиселини като глицин.
Химическият състав на получените вещества се оказва много сходен с този, регистриран от спектрометрите на космическата сонда.
Експериментът обаче не успява да възпроизведе абсолютно всички находки на „Касини“. Някои по-големи молекули не се появяват в лабораторни условия.
Авторите на изследването предполагат, че в реалния океан може да има по-високи температури или специфични катализатори.
Не може да се изключи и наличието на много древен материал.
Въпреки това резултатите ясно показват химическото богатство на подледния океан, който действително е способен активно да произвежда градивни елементи за живота.
Според Макс Кредък тези заключения са важни за планирането на бъдещи експедиции.
Сега учените разбират по-добре как да интерпретират данните от гейзерите и какви инструменти са необходими за търсене на следи от живот.
Понастоящем космическите агенции не подготвят нови полети до Енцелад или пръстените на Сатурн. В тази ситуация лабораторните изследвания се превръщат в основната връзка между миналите мисии и бъдещите открития.

