Енцелад став ще перспективнішим для пошуку життя: його океан сам викидає зразки у космос

Уявіть океан, захований під кілометрами льоду, до якого не потрібно бурити свердловину. Енцелад робить дещо набагато цікавіше — регулярно викидає матеріал із підповерхневого океану просто в космос. І тепер два нові дослідження показали, що ці «космічні зразки» можуть бути ще ціннішими, ніж вважали вчені.

Енцелад — невеликий крижаний супутник Сатурна, під замерзлою поверхнею якого ховається глобальний океан. Поблизу південного полюса через тріщини в крижаній оболонці вириваються потужні струмені водяної пари та крижаних частинок.

Саме вони роблять Енцелад унікальним об’єктом для пошуку позаземного життя. Космічному апарату потенційно не потрібно сідати на поверхню, бурити лід і діставатися океану. Достатньо пролетіти крізь струмінь і проаналізувати те, що супутник сам викидає назовні.

Ще місія Cassini виявила в цих викидах солі, органічні сполуки та інші речовини, пов’язані з підповерхневим океаном. Дані також вказують на можливу гідротермальну активність на його дні.

Тепер дослідники з Фрайбурзького університету та інших наукових установ з’ясували ще одну важливу деталь. Виявилося, що процес формування крижаних частинок може природним чином сортувати й концентрувати хімічні речовини. Дослідження опубліковані в Science Advances.

Коли краплі води рухаються крізь тріщини в льоду та замерзають, розчинені солі й органічні сполуки розподіляються нерівномірно. Навіть різні солі можуть відокремлюватися одна від одної.

Потім частинки прискорюються до швидкості близько 1000 км/год і стикаються зі стінками крижаних тріщин. У результаті вони розбиваються на крихітні фрагменти розміром у кілька мікрометрів.

Для пошуку життя це може бути величезною перевагою. Якщо в океані Енцелада існують мікроорганізми або залишки їхніх клітин, їхній матеріал теоретично може опинитися лише в невеликій кількості частинок — зате в набагато більш концентрованому вигляді.

Тобто майбутньому космічному апарату може бути важливіше аналізувати окремі крижані зерна, а не змішувати величезну кількість частинок і шукати лише середній хімічний склад струменя. Але на цьому сюрпризи не закінчилися.

Друге дослідження було присвячене іншому питанню: чи здатна хоча б якась відома земна форма життя працювати в умовах, схожих на океан Енцелада?

Вчені відтворили в лабораторії середовище з дуже високою лужністю, низьким вмістом кисню та особливостями хімії, які можуть бути характерними для океану супутника. Потім вони додали архею Methanothermococcus okinawensis, знайдену біля гідротермальних джерел на Землі.

Цей мікроорганізм не потребує кисню чи сонячного світла. Він може отримувати енергію за допомогою водню та вуглекислого газу, виділяючи при цьому метан.

Спочатку в найбільш несприятливих умовах мікроорганізм практично не розвивався. Але коли дослідники відтворили більш повну модель середовища Енцелада, він продовжив ріст і почав виробляти метан.

Це не означає, що в океані Енцелада вже існує життя. Експеримент лише показав, що певний земний тип метаболізму теоретично може працювати за умов, які нагадують середовище цього супутника.

І саме поєднання факторів робить Енцелад таким цікавим: рідка вода, органічні речовини, можливе взаємодіяння води з кам’янистим дном, хімічні джерела енергії — і природний механізм, який регулярно доставляє матеріал океану просто в космос.

Тепер питання полягає не лише в тому, чи може там існувати життя, а й у тому, чи зможе майбутня місія знайти його сліди в одній крихітній крижаній частинці. І якщо така частинка справді потрапить у детектор космічного апарата, людству, можливо, навіть не доведеться бурити кілометри льоду, щоб зазирнути в океан іншого світу.