За допомогою сферичного телескопа з п’ятистою апертурою (FAST) астрономи з Китаю та Австралії виявили п’ять нових пульсарів, два з яких мали надкороткі періоди обертання. Про це відкриття повідомляється в дослідницькій статті, опублікованій 1 листопада на сервері препринтів arXiv.
Пульсари — це обертові нейтронні зірки з сильною намагніченістю, що випускають пучок електромагнітного випромінювання від своїх магнітних полюсів. Це випромінювання можна спостерігати лише тоді, коли промінь випромінювання спрямований на Землю.
Найшвидше обертаються пульсари з періодом обертання менше 30 мілісекунд, відомі як мілісекундні пульсари (MSP). Передбачається, що вони утворюються в подвійних системах, коли спочатку більш масивний компонент перетворюється на нейтронну зірку, яка потім розкручується внаслідок акреції речовини з вторинної зірки.
Усереднений за часом і частотою профіль імпульсу PSR J1826-0049. Авторство прав: arXiv (2023).
Зараз команда астрономів на чолі з Ці-Цзюнь Чжі з Педагогічного університету Гуйчжоу в Гуйяні, Китай, повідомляє про виявлення п’яти нових пульсарів за допомогою FAST у рамках пілотного дослідження на проміжних галактичних широтах.
«За 13,5 години спостережень, які охоплюють площу 4,7 квадратних градусів, ми виявили п’ять нових пульсарів і виявили всі шість відомих пульсарів у цьому регіоні», — пояснили дослідники.
Новознайдені пульсари отримали позначення PSR J1826−0049, PSR J1852+1200, PSR J1837+0419, PSR J1849+1001 і PSR J1839+0543. Два з цих пульсарів, а саме PSR J1826−0049 і PSR J1852+1200, виявилися MSP з періодами обертання 4,59 і 3,86 мілісекунди відповідно.
PSR J1849+1001 і PSR J1839+0543 були класифіковані як «м’яко перероблені» пульсари з масивними білими карликами (з мінімальною масою приблизно 0,87 маси Сонця). Коли справа доходить до PSR J1837+0419, він виглядає як ізольований нормальний пульсар з періодом обертання 504,74 мілісекунди.
Виявлені пульсари мають міри дисперсії в діапазоні від 42,67 до 174,75 пк/см3. Дослідники також виміряли напруженість поверхневого магнітного поля PSR J1826−0049, PSR J1849+1001 і PSR J1837+0419, яка склала 0,33, 1,3 і 840 мільярдів Гаусів відповідно. Характерний вік цих трьох пульсарів оцінюється в 3 мільярди, 11,5 мільярдів і 5,9 мільйона років відповідно.
Підсумовувати, автори статті відзначили, що такі спостережні установки, як FAST радіотелескопа Parkes, мають величезний потенціал для виявлення наявності навіть сотень нових мілісекундних пульсарів.
«Щоб оцінити потенційний вихід MSP, ми провели моделювання популяції та виявили, що як FAST, так і Parkes new Phased Array Feed опитування, зосереджені на проміжних галактичних широтах, можуть виявити кілька сотень нових MSP», — підсумували дослідники. Джерело
Астрономи виявили найвіддаленіший приклад галактики у Всесвіті, яка виглядає як наша рідна галактика Чумацький Шлях. Коли Всесвіту було лише два мільярди років, новознайдена спіральна галактика Ceers-2112, схоже, мала смугу зірок і газу, що розрізала її серце, як коса лінія на знаку заборонено палити. Чумацький Шлях, також спіральна галактика, має подібну смугу. Вчені підозрюють, що смуга Чумацького Шляху обертається циліндрично, як це робить тримач туалетного паперу, коли ви розгортаєте туалетний папір, спрямовуючи газ у центр галактики та викликаючи спалахи зореутворення.
Раніше астрономи вважали, що ця галактична структура знаменує кінець років формування галактики, тому очікувалося, що її можна буде побачити лише в старих галактиках, які, можливо, досягли повної зрілості — можливо, тих, що існували на півдорозі еволюції Всесвіту. Дійсно, попередні спостереження космічного телескопа Хаббла за морфологією галактик показали, що в ранньому Всесвіті було дуже мало галактик зі смужками.
Однак нові висновки, отримані з даних космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), роблять висновок, що не обов’язково правда, що спіралі з перемичками так довго блукали у Всесвіті. Відкриття спіральної галактики ceers-2112 показує, що галактики, схожі на нашу, вже існували 11,7 мільярда років тому, «коли Всесвіт мав лише 15 відсотків свого життя», Лука Костантін, астрофізик з Центру астробіології в Мадриді та провідний автор нового дослідження, повідомив Space.com.
JWST може зібрати в шість разів більше світла, ніж Хаббл, дозволяючи побачити більш детальні характеристики далеких галактик. Ceers-2112 спостерігається при червоному зміщенні 3, коли Всесвіту було 2100 мільйонів років. По суті, це означає, що світлу від галактики знадобилося 11,7 мільярда років, щоб досягти JWST, сказав Костантін. Це дивовижна знахідка, оскільки галактичні смуги можна побачити приблизно у двох третинах усіх спіральних галактик, але вважається, що смуги з’явилися приблизно через 4 мільярди років після народження Всесвіту.
Вивчення детальної морфології далеких галактик «важливо для розуміння їхньої історії, що відкриває двері до нових сценаріїв формування та еволюції галактик», співавтор дослідження Крістіна Кабелло, дослідник Інституту фізичних частинок і космосу в Мадриді. , йдеться в повідомленні.
Наявність смуги в ceers-2112, наприклад, ставить під сумнів поточні теоретичні моделі, які передбачають фізичні умови раннього Всесвіту, ймовірно, запобігли утворенню галактик із смужками в цілому, сказав Костантін.
«Теоретичні прогнози з космологічного моделювання дійсно важко відтворити такі системи в ті епохи», — сказав він Space.com. «Тепер нам потрібно зрозуміти, якого ключового фізичного інгредієнта не вистачає в наших моделях — якщо чогось не вистачає».
Крім того, такі дослідження також формують наше розуміння ролі темної матерії в ранньому Всесвіті.
Астрономи вважають, що 85 відсотків усієї матерії у Всесвіті становить темна матерія, таємнича речовина, яку не вловлюють телескопічні спостереження, оскільки вона взагалі не взаємодіє зі світлом. Вважається, що темна матерія радикально вплинула на еволюцію галактик і формування зірок ще через 380 000 років після Великого вибуху. Однак результати нового дослідження показують, що в еволюції галактики, принаймні у випадку Церс-2112, домінувала звичайна матерія, а не темна матерія, коли Всесвіту було близько двох мільярдів років. Згідно з дослідженням, морфологія галактики показує, що частка темної матерії в галактичній смузі Ceers-2112 дуже низька, і замість цього переважає звичайна матерія.
«Це відкриття підтверджує, що в еволюції цієї галактики домінували баріони — звичайна матерія, з якої ми складаємося, — а не темна матерія, незважаючи на її надмірну кількість, коли Всесвіт мав лише 15 відсотків свого фактичного віку», — йдеться в дослідженні. співавтор Jairo Abreu, який є дослідником в Університеті Ла-Лагуна.
«JWST лише за один рік спостережень революціонізує наше розуміння раннього Всесвіту», — сказав Костантін. «У наступні 5-10 років я особисто планую продовжувати використовувати його надзвичайні можливості, досліджуючи детальну структуру перших галактик, зібраних у Всесвіті».
Сьома місія багаторазового космічного літака ВПС США X-37B запланована на 7 грудня на ракеті SpaceX Falcon Heavy з Космічного центру Кеннеді, штат Флорида.Космічний літак побудований компанією Boeing і експлуатується Управлінням швидкісних можливостей ВПС США та Космічними силами США. Майбутньою місією буде Orbital Test Vehicle 7.
Місія під назвою USSF-52 проведе широкий спектр випробувань, включаючи роботу багаторазового космічного літака в нових орбітальних режимах, експерименти з технологіями визначення космічної сфери та дослідження впливу радіації на матеріали, надані NASA, заявили Космічні сили в заяві. заява 8 лист.
«Ми раді розширити можливості багаторазового X-37B», — сказав підполковник Джозеф Фрітшен, директор програми X-37B.
X-37B вперше стартує на важкій ракеті SpaceX Falcon Heavy.
Бортовий експеримент NASA, відомий як Seeds-2, піддасть насіння рослин впливу жорсткого радіаційного середовища тривалого космічного польоту. У червні 2018 року SpaceX отримала контракт на 130 мільйонів доларів на запуск USSF-52. Спочатку місія була запланована на 2021 рік і була відкладена через доступність корисного навантаження та радіусу дії.
Остання місія встановила рекорд витривалості
Остання місія X-37B, OTV-6, була запущена в травні 2020 року на Atlas 5 United Launch Alliance і приземлилася в листопаді 2022 року після встановлення нового рекорду витривалості, провівши на орбіті 908 днів.
Космічний літак X-37B є похідною від X-37A, розробленого NASA наприкінці 1990-х років для розгортання з корабля Space Shuttle. Згодом програму було передано Міністерству оборони. Є два космічні кораблі X-37B, які спочатку були розроблені для місій тривалістю 270 днів, але значно перевищили цю ціль після першої місії космічного літака у 2010 році.
Військово-повітряні сили протягом десятиліття тримали X-37B в таємниці, але зараз Космічні сили демонструють його. Джерело
Космос є небезпечним місцем, особливо коли йдеться про частинки високої енергії, і інтенсивна сонячна активність може становити загрозу для людей і технологій на Землі. Щоб усунути потенційну небезпеку, NASA виділило п’ять років фінансування CLEAR, центру прогнозування космічної погоди в Мічиганському університеті.
Сонце зовсім не тихе. Його поверхня кипить при температурі понад 10 000 градусів за Фаренгейтом (5500 градусів за Цельсієм), зі складними електричними та магнітними полями, які звиваються, звиваються та занурюються в глибину та виходять із неї. Цей складний зв’язок між перегрітою плазмою Сонця та її власними магнітними полями створює умови для сонячних бур. Ці події — включаючи спалахи, виверження та викиди корональної маси — вивільняють величезну кількість енергії в Сонячну систему.
Іноді викиди мають форму чистого випромінювання. Іноді цілі згустки сонячних речовин вилітають з поверхні, повільно рухаючись до планет. Але часто Сонце запускає шторми крихітних заряджених частинок, відомих як сонячні енергетичні частинки (SEP), — електрони та протони, що рухаються зі швидкістю, майже до світла.
SEP дійсно можуть надати удар. У періоди інтенсивної сонячної активності SEP можуть врізатися в Землю, пригнічуючи її магнітне поле і навіть пробиваючи атмосферу, виливаючи смертоносну радіацію на поверхню. Будь-що в космосі є особливо вразливим. Електроніка може бути збита, а датчики можуть бути пошкоджені.
Одна сильна подія може перевищити дозу радіації за все життя космонавтів. Дійсно, радіаційні пошкодження вважаються однією з найбільших перешкод для довгострокових космічних подорожей, оскільки SEPs можуть пошкодити ДНК і призвести до раку — проблему, яку нам доведеться вирішити, якщо ми хочемо регулярних місій людини на Марс і за його межі.
Неймовірна швидкість SEPs дозволяє їм досягти орбіти Землі за лічені хвилини, тобто у нас є мало попереджень про шторм SEP. Усвідомлюючи серйозність проблеми, NASA нещодавно присудило групі дослідників Мічиганського університету п’ятирічний грант на створення Центру передового досвіду CLEAR Space Weather Center, який зосередиться на наданні точних і своєчасних прогнозів космічної погоди для попередження про шторм SEP. події.
Центр CLEAR об’єднає астрономів і астрофізиків з широким спектром спеціальностей, починаючи від спостерігачів і закінчуючи теоретиками, для розв’язання проблеми прогнозування SEP. Вони використовуватимуть теоретичні моделі сонячної поверхні, щоб передбачити, коли сонячні спалахи та викиди корональної маси, які запускають SEP, ймовірно спалахнуть.
Зараз існує 36 моделей, які використовуються різними групами. Деякі з них, які покладаються виключно на відому фізику, є дуже точними, але дорогими в експлуатації — особливо в режимі реального часу, коли кожна хвилина на рахунку. Отже, навіть якби ми помітили викид корональної маси, у нас було б достатньо часу, щоб передбачити потужність шторму SEP до того моменту, як він досягне Землі.
Інший підхід полягає у використанні властивостей минулих штормів, щоб передбачити, коли настане новий. Ці методи машинного навчання набагато швидші, оскільки вони використовують прості алгоритми, щоб визначити, чи виникають правильні умови на поверхні Сонця. Але наразі вони набагато менш точні та менш надійні, оскільки алгоритми не «знають» основної фізики; вони просто намагаються зіставити спостережувані умови з ймовірністю виверження шторму SEP.
За допомогою центру CLEAR синоптики космічної погоди сподіваються поєднати ці два підходи. Мета полягає в тому, щоб побудувати швидші та ефективніші моделі на основі фізики та використовувати їх для розширення моделей на основі історії, що призведе до ефективного конвеєра, який може використовувати дані в реальному часі від сонця для надання швидких і точних прогнозів штормових подій SEP. Потім NASA може транслювати ці прогнози, щоб попередити операторів супутників і місії космічних польотів людини про загрозу, що насувається, допомагаючи таким чином усій космічній діяльності пом’якшити шкоду, завдану цими штормами. Джерело
Протягом століть пошуки нових елементів були рушійною силою багатьох наукових дисциплін. Розуміння будови атома та розвиток ядерної науки дозволили вченим досягти старої мети алхіміків – перетворити один елемент на інший. За останні кілька десятиліть вчені зі Сполучених Штатів, Німеччини та Росії придумали, як за допомогою спеціальних інструментів об’єднати два атомних ядра та створити нові, надважкі елементи.
Ці важкі елементи зазвичай нестабільні. Важчі елементи мають більше протонів або позитивно заряджених частинок у ядрі; деякі, створені вченими, мають до 118. З такою кількістю протонів електромагнітні сили відштовхування між протонами в атомних ядрах переважають привабливу ядерну силу, яка утримує ядро разом. Вчені давно передбачали, що елементи з приблизно 164 протонами можуть мати відносно довгий період напіврозпаду або навіть бути стабільними. Вони називають це «острів стабільності» – тут приваблива ядерна сила достатньо сильна, щоб урівноважити будь-яке електромагнітне відштовхування.
Найважчий елемент періодичної таблиці має 118 протонів.(Кредит зображення: Humdan/Shutterstock)
Оскільки важкі елементи важко виготовити в лабораторії, такі фізики, як я, шукали ці елементи всюди, навіть за межами Землі. Щоб звузити пошук, нам потрібно знати, які природні процеси можуть виробляти ці елементи. Нам також потрібно знати, якими властивостями вони володіють, як-от їх масова щільність.
Розрахунок щільності
З самого початку моя команда хотіла визначити масову щільність цих надважких елементів. Ця властивість може розповісти нам більше про те, як поводяться атомні ядра цих елементів. І як тільки ми отримаємо уявлення про їхню щільність, ми зможемо краще зрозуміти, де можуть ховатися ці елементи.
Щоб визначити масову щільність та інші хімічні властивості цих елементів, моя дослідницька група використала модель, яка представляє атом кожного з цих важких елементів як єдину заряджену хмару. Ця модель добре працює для великих атомів, особливо металів, які розташовані в решітчастій структурі.
Спочатку ми застосували цю модель до атомів із відомою густиною та розрахували їхні хімічні властивості. Коли ми дізналися, що це спрацювало, ми використали модель для розрахунку густини елементів зі 164 протонами та інших елементів на цьому острові стабільності.
Виходячи з наших розрахунків, ми очікуємо, що стабільні метали з атомним номером близько 164 матимуть щільність від 36 до 68 г/см3 (21-39 унцій/дюйм3). Однак у наших розрахунках ми використовували консервативне припущення щодо маси атомних ядер. Можливо, що фактичний діапазон на 40% вищий.
Астероїди та важкі елементи
Багато вчених вважають, що золото та інші важкі метали осіли на поверхні Землі після зіткнення астероїдів з планетою. Те ж саме могло статися з цими надважкими елементами, але надважкі щільні елементи надважкої маси занурюються в землю й усуваються з поверхні Землі шляхом субдукції тектонічних плит. Однак, хоча дослідники можуть не знайти надважкі елементи на поверхні Землі, вони все ще можуть бути в астероїдах, подібних до тих, які могли принести їх на цю планету.
Вчені підрахували, що масова щільність деяких астероїдів перевищує густину осмію (22,59 г/см3, 13,06 унцій/дюйм3), найщільнішого елемента, знайденого на Землі. Найбільшим із цих об’єктів є астероїд 33, який отримав прізвисько Полігімнія та має розрахункову щільність 75,3 г/см3 (43,5 унції/дюйм3). Але ця щільність може бути не зовсім правильною, оскільки досить важко виміряти масу та об’єм далеких астероїдів.
Полігімнія — не єдиний щільний астероїд. Насправді існує цілий клас надважких об’єктів, включаючи астероїди, які можуть містити ці надважкі елементи. Деякий час тому я представив назву Compact Ultradense Objects, або CUDO, для цього класу.
У дослідженні, опублікованому в жовтні 2023 року в European Physical Journal Plus, моя команда припустила, що деякі з CUDO, що обертаються в Сонячній системі, все ще можуть містити деякі з цих щільних, важких елементів у своїх ядрах. Їхні поверхні з часом накопичили б звичайну речовину і виглядали б нормальними для віддаленого спостерігача.
Отже, як виробляються ці важкі елементи? Деякі екстремальні астрономічні події, такі як злиття подвійних зірок, можуть бути досить гарячими та щільними, щоб утворювати стабільні надважкі елементи. Частина надважкого матеріалу може залишитися на борту астероїдів, створених у цих подіях. Вони можуть залишатися упакованими в цих астероїдах, які обертаються навколо Сонячної системи мільярди років.
Дивлячись у майбутнє
Місія Gaia Європейського космічного агентства має на меті створити найбільшу та найточнішу тривимірну карту всього неба. Дослідники могли б використати ці надзвичайно точні результати, щоб вивчити рух астероїдів і визначити, які з них можуть мати надзвичайно велику щільність.
Космічні місії проводяться для збору матеріалу з поверхні астероїдів і аналізу його на Землі. І NASA, і японське державне космічне агентство JAXA успішно націлилися на навколоземні астероїди низької щільності. Лише цього місяця місія NASA OSIRIS-REx повернула зразок. Хоча аналіз зразків тільки починається, існує дуже мала ймовірність, що він може містити пил, що містить надважкі елементи, накопичені протягом мільярдів років.
Було б достатньо одного зразка пилу та каміння, доставленого на Землю. Місія NASA Psyche, яка стартувала в жовтні 2023 року, здійснить політ до багатого на метал астероїда з більшою ймовірністю приховування надважких елементів і візьме його зразки. Більше подібних астероїдних місій допоможе вченим краще зрозуміти властивості астероїдів, що обертаються в Сонячній системі.
Океанський супутник Сатурна, Енцелад, привертає все більше уваги в пошуках життя в нашій Сонячній системі. Більшість того, що ми знаємо про Енцелад і його вкритий льодом океан, походить від місії Кассіні. Cassini завершив дослідження системи Сатурна у 2017 році, але вчені все ще працюють над його даними.
Нове дослідження, засноване на даних Cassini, підтверджує ідею про те, що Енцелад містить хімічні речовини, необхідні для життя. Під час своєї місії Кассіні виявив гейзероподібні стовпи води, що вириваються крізь крижану оболонку Енцелада. У 2008 році Cassini здійснив обліт на близькій відстані та проаналізував шлейфи за допомогою аналізатора космічного пилу (CDA).
CDA показала, що вода в шлейфах містила дивовижну суміш летючих речовин, включаючи вуглекислий газ, водяну пару та чадний газ. Він також виявив сліди молекулярного азоту, простих вуглеводнів і складних органічних хімічних речовин.
Але дані Кассіні все ще аналізуються, навіть через шість років після того, як він завершив свою місію та був відправлений на знищення в атмосфері Сатурна. У новій статті під назвою «Спостереження елементарного складу Енцелада, узгодженого з узагальненими моделями теоретичних екосистем » представлені деякі нові відкриття. Провідний автор — Даніель Мураторе, постдоктор Інституту Санта-Фе. Робота зосереджена на відкритті аміаку та неорганічного фосфору в океані Енцелада. Дослідники використовували екологічну та метаболічну теорію та моделювання, щоб зрозуміти, як ці хімічні речовини можуть зробити Енцелад придатним для життя.
«Крім припущень про порогові концентрації біологічно активних сполук для підтримки екосистем, метаболічна та екологічна теорія може забезпечити потужну інтерпретаційну лінзу для оцінки сумісності позаземного середовища з живими екосистемами», — пояснюють автори.
Критичним компонентом екологічної теорії є коефіцієнт Редфілда. Названо на честь американського океанографа Альфреда Редфілда. У 1934 році Редфілд опублікував результати, які показали, що співвідношення вуглецю, азоту та фосфору (C:N:P) було надзвичайно постійним для біомаси океану — 106:16:1. Інші дослідники виявили, що співвідношення дещо змінюється залежно від області та наявного виду фітопланктону. Остання робота уточнила співвідношення до 166:22:1.
Точні цифри не обов’язково є критичною точкою. Висновок Редфілда є важливою частиною. Коефіцієнт Редфілда демонструє дивовижну єдність між хімічним складом живих істот у глибинах океану та самим океаном. Він припустив, що існує рівновага між океанською водою та поживними речовинами планктону, яка базується на біотичному зворотному зв’язку. Він описав хімічну основу для поживних речовин і простого життя.
«Яким би не було його пояснення, відповідність між кількістю біологічно доступного азоту та фосфору в морі та пропорціями, в яких вони використовуються планктоном, є феноменом, що викликає найбільший інтерес», — сказав Редфілд у висновку своєї статті.
Отже, як відкриття аміаку та фосфору в океані Енцелада пов’язане з коефіцієнтом Редфілда та біологічним потенціалом Енцелада?
Цей малюнок ілюструє поперечний переріз Енцелада, узагальнюючи процеси, які вчені SwRI змоделювали на Місяці в дослідженні 2020 року. Оксиданти, що утворюються на поверхні льоду, коли молекули води розщеплюються радіацією, можуть поєднуватися з відновниками, які утворюються в результаті гідротермальної активності та інших реакцій води та гірських порід, створюючи джерело енергії для потенційного життя в океані. (SwRI)
Коефіцієнт Редфілда широко поширений у всьому Дереві Життя на Землі. «Через таку видиму повсюдність коефіцієнт Редфілда вважався цільовою ознакою для астробіологічного виявлення життя, особливо в океанських світах, таких як Європа та Енцелад», — пишуть автори нової статті.
Коли справа доходить до життя, все, що нам залишається, це Земля. Тож доцільно використовувати фундаментальні аспекти хімії життя тут, на Землі, як лінзу, крізь яку досліджувати інші потенційні світи, що підтримують життя. Аналіз даних Кассіні зі шлейфів Енцелада показує високий рівень неорганічного фосфату в океані. Інші геохімічні симуляції, засновані на висновках Кассіні, вказують на те саме.
«Ці повідомлення про фосфор є продовженням попередньої роботи, яка ідентифікувала численні елементарні складові земного життя (C, N, H, O) зі шлейфу Енцелада», — пояснюють автори.
Навіть більше аналізів свідчить про те, що океан містить багато хімічних речовин, поширених у живих організмах, як-от попередники амінокислот, амоній і вуглеводні. Отже, океан Енцелада має багатий хімічний склад, і багато хімічних речовин відображають хімічний склад життя. Зокрема, з’являється гіпотеза про те, що Енцелад міг підтримувати метаногенез.
Земні археї здійснюють метаногенез у широкому діапазоні різних умов навколишнього середовища на Землі, і роблять це протягом понад трьох мільярдів років, доводячи свою живучість. Біохімічне моделювання свідчить про те, що метаногени Землі сумісні з океаном Енцелада.
Дослідники розробили нову, більш детальну модель для метаногенів на Енцеладі, щоб побачити, чи зможуть вони там вижити та процвітати. Їхня модель сильно спиралася на коефіцієнт Редфілда. Вони виявили, що, незважаючи на високий рівень вмісту фосфору в місячному океані, загальне співвідношення «може обмежуватися клітинами, схожими на Землю».
«Високі наявні запаси цих поживних речовин можуть бути пов’язані з неповним скороченням через невелику або метаболічно повільну біосферу, біосферу з недавнім походженням життя» або інші причини, які можуть спричинити дисбаланс.
Ми лише на початку науки про біосигнатури. Ми можемо ідентифікувати окремі хімічні речовини, але з такої великої відстані ми не можемо точно виміряти загальний хімічний склад Енцелада. Новіші дослідження біосигнатури, включаючи цю статтю, мають на меті визначити, як біологічні процеси реорганізують хімічні елементи в помітний спосіб. Розглядаючи цілі екосистеми, як це зробив Редфілд, вчені можуть виявити нові біосигнатури, які є менш неоднозначними.
Якщо ми зможемо це зробити, ми можемо виявити, що неземні форми життя реорганізовують хімічні речовини зовсім по-іншому. Це дослідження є частиною нових зусиль з виявлення не тільки окремих хімічних біосигнатур, деякі з яких можуть бути хибнопозитивними. Метан, наприклад, може бути біосигнатурою, але також може вироблятися абіотичним шляхом. Є й інші, наприклад нещодавно виявлений фосфін на Венері.
Наступним кроком є розуміння екосистем в цілому. Існує дивовижна кількість факторів, які слід враховувати. Розмір клітини, наявність поживних речовин, радіація, солоність, температура. Знову і знову. Але щоб зрозуміти загальне хімічне середовище на Енцеладі, Європі чи будь-якому іншому місці, нам потрібні більш детальні дані. На щастя, приладознавство продовжує вдосконалюватися, і майбутні місії до Європи почнуть малювати повнішу картину. На думку авторів, наступний крок вимагає більш повних даних і більш узагальненого підходу.
«Ми пропонуємо два пріоритети для подальших астробіологічних досліджень, щоб краще зрозуміти наслідки цих висновків», — пишуть вони. «По-перше, ми повторюємо попередні заклики в літературі з астробіології досліджувати більш узагальнені поняття метаболізму та фізіології».
Вони також припускають, що пошук прямих паралелей із земним життям у формі біохімії може бути не найкращою стратегією для пошуку життя на Енцеладі.
«По-друге, ми рекомендуємо розширити сферу аналогічних середовищ Землі, щоб включити ті з надзвичайними коефіцієнтами постачання ресурсів, які віддзеркалюють запропоновані для Енцелада», — пояснюють вони.
Наше розуміння життєздатності зростає поступово, як чітко показує це дослідження. Ймовірно, не буде моментів викриття, коли ми раптом це зрозуміємо. Природа створила величезну різноманітність світів, кожен зі своєю хімією. Хоча використання таких інструментів, як коефіцієнт Редфілда як лінзи, є одним зі способів поглянути на ці світи у всій їхній унікальній красі, ми не можемо отримати тунельний зір.
Хоча більшість з того, що ми можемо вигадувати про життя в інших світах, є вигадливими та малоймовірними, на Енцеладі життя могло знайти інший шлях. Можуть існувати різні способи існування життя та реорганізації хімічних середовищ.
