Обнаруженный на Энцеладе метан может быть признаком жизни
Когда зонд Кассини-Гюйгенс нырнул через соленые шлейфы, извергающиеся изнутри Энцелада, спутника Сатурна, он сделал неожиданное открытие: набор соединений, которые также связаны с гидротермальными жерлами на дне океана Земли.
Внимание астробиологов привлекло количество метана в шлейфах Энцелада - оно показалось особенно высоким. Даже в этом случае оставалось возможным, что известные геохимические (то есть небиологические) процессы могли быть ответственны за количество.
Но ученые определили, что ни один из известных процессов не может откачивать такое количество метана, которое наблюдается извергается с Энцелада. Это означает, что это может быть неизвестный процесс или он может иметь 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 будет видно уже несколько десятилетий".
Однако то, что мы не можем подкрасться 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 кружится огромный глобальный океан, в котором могут быть течения и необходимые ингредиенты для жизни.
Можно было бы подумать, что океанский мир вдали от Солнца может быть слишком холодным, чтобы поддерживать жизнь, но действующие планетарные приливные силы могут нагревать внутреннюю часть луны.
Это не только поможет сохранить 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 теплого 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, дигидрогеном и двуокисью углерода. 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 с образованием метана.
"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 произойдет на морском дне Энцелада", - сказал Ферриер.
Работа была кропотливой, учитывая температуру морского дна и гидротермальные источники, а также влияние, которое популяция этих 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.
Например, первичный метан мог быть захвачен внутри Луны из солнечной туманности во время формирования Солнечной системы, и он мог просачиваться наружу. Другая возможность - распад первичного органического вещества с образованием метана в качестве побочного продукта. Эти источники сложно смоделировать, но они все же могут быть фактором.
Команда просто хотела определить возможность жизни на Энцеладе.
"Очевидно, мы не делаем вывод о существовании жизни в океане Энцелада. Скорее, мы хотели понять, насколько вероятно, что гидротермальные жерла Энцелада могут быть пригодны для обитания земноподобных микроорганизмов. Очень вероятно, что данные Кассини говорят нам, согласно нашим данным. модели", - сказал Ферьер.
"И биологический метаногенез, похоже, совместим с данными. Другими словами, мы не можем отбросить "гипотезу жизни" как крайне маловероятную. Чтобы отвергнуть гипотезу жизни, нам нужно больше данных из будущих миссий".
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.
Europa Clipper направляется для изучения ледяного Юпитера и (возможно) гейзера-фонтанирующей луна Europa и Юпитер ледяных спутников Explorer (СОК) проведет расследование одного и те же.
Было также предложено несколько миссий на Энцелад, и, похоже, растет интерес к повторному посещению странного, замороженного мира и сбору новых наблюдений. "Такие данные, - писали исследователи в своей статье, - критически необходимы для определения абиотических источников метана, которые могли бы объяснить наблюдения Кассини, не требуя метаногенеза".
