RW Space

Когда зонд Кассини нырнул через соленые шлейфы, извергающиеся изнутри Энцелада, спутника Сатурна, он сделал неожиданное обнаружение: набор соединений, которые также связаны с гидротермальными жерлами на дне океана Земли.

В частности, внимание астробиологов привлекло количество метана в шлейфах — оно показалось особенно высоким. Даже в этом случае оставалось возможным, что известные геохимические (то есть небиологические) процессы могли быть ответственны за высокое содержание этого газа.

Но это не так. Ученые определили, что ни один из известных процессов не может создавать такое количество метана, которое извергается с Энцелада. Это означает, что либо это неизвестный процесс, либо метан имеет биологическое происхождение.

«Мы хотели знать: могут ли земноподобные микробы, которые «поедают» дигидроген и производят метан, объяснять удивительно большое количество метана, обнаруженное Кассини?» сказал биолог Регис Ферриер из Университета Аризоны.

«Поиск таких микробов, известных как метаногены, на морском дне Энцелада потребует чрезвычайно сложных глубоководных миссий, которых не предвидится в ближайшие десятилетия».

Однако то, что мы не можем полететь туда и проверить, не означает, что у нас нет инструментов для выяснения этих вещей. Исследователи обратились к математическому моделированию с использованием известных переменных — процессов, которые производят метан здесь, на Земле.

Энцелад — завораживающее место. Он далеко от Солнца и покрыт толстым слоем льда. Однако под этим льдом находится огромный глобальный океан, в котором могут быть течения и необходимые ингредиенты для жизни.

Можно было бы подумать, что океанический мир вдали от Солнца может быть слишком холодным, чтобы поддерживать жизнь, но действующие планетарные приливные силы могут нагревать внутреннюю часть Луны.

Это не только сохраняет глобальный океан от замерзания, но также может означать наличие гидротермальных жерл. Это, как следует из названия, вентиляционные отверстия на дне океана, через которые тепло из внутреннего пространства проникает в окружающий океан.

На Земле эти жерла представляют собой особенно интересные экосистемы: жизнь, которая там процветает, основывается на пищевой сети, основанной на химических реакциях, известных как хемосинтез, а не на фотосинтезе, который зависит от Солнца.

Итак, если на Энцеладе есть гидротермальные источники — а все признаки указывают на то, что они есть, — то они могут поддерживать жизнь более или менее в том виде, в каком мы ее знаем.

Соединения, связанные с гидротермальными источниками, которые Кассини обнаружил в шлейфах Энцелада, включали, наряду с метаном, дигидроген и углекислый газ. Исследовательская группа включила известные биологические и геохимические процессы в свое моделирование, чтобы посмотреть, смогут ли они воспроизвести относительное содержание этих соединений.

Первым шагом было посмотреть на содержание дигидрогена и определить, может ли он быть произведен гидротермальной деятельностью. Затем следующим шагом было определить, достаточно ли этого, чтобы накормить популяцию гидрогенотрофных метаногенов. Здесь, на Земле, это археи (одноклеточные микроорганизмы), которые метаболизируют молекулярный водород и углекислый газ выделяя метан.

«Мы могли бы не только оценить, совместимы ли наблюдения Кассини с окружающей средой, пригодной для жизни, но мы также могли бы сделать количественные прогнозы относительно ожидаемых наблюдений, если метаногенез действительно произсходит на морском дне Энцелада», — сказал Ферриер.

Работа была кропотливой, учитывая температуру морского дна и гидротермальные источники, а также влияние, которое популяция микробов может оказать на окружающую среду. В конце концов, команда обнаружила, что наблюдаемое содержание метана было слишком высоким, чтобы быть результатом известных геохимических процессов.

Это означает, что там, в темных глубинах океана Энцелада, могут быть микробы.

Конечно, это не единственное объяснение. На Энцеладе также могут происходить геохимические процессы, которые не происходят здесь, на Земле, производящие это соединение.

В настоящее время не планируется никаких специальных миссий для посещения Энцелада, но есть и другие подобные ледяные тела в Солнечной системе с ожидаемыми миссиями, которые могут дать больше информации об обитаемости ледяной луны.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.