Анализ архивных данных миссии NASA Cassini, завершившейся в 2017 году, привёл к сенсационному открытию: в водяных гейзерах Энцелада, спутника Сатурна, обнаружены сложные органические молекулы, которые могут быть частью цепочки химических реакций, ведущих к зарождению жизни. Эти молекулы, содержащие углерод, укрепляют гипотезу о том, что Энцелад представляет значительный астробиологический интерес. Результаты исследования опубликованы 1 октября в журнале Nature Astronomy.

В 2005 году Cassini обнаружил мощные выбросы водяного пара из огромных трещин на поверхности Энцелада, известных как "тигровые полосы". Эти трещины, предположительно, связаны с подповерхностным океаном внутри спутника диаметром около 500 км. Часть материала из гейзеров оседает на поверхность Энцелада в виде снега, а большая часть выбрасывается в космос, формируя разреженное кольцо E вокруг Сатурна.

Новые данные: органика из океана

Команда под руководством Нозаира Хавайи из Свободного университета Берлина и Университета Штутгарта повторно изучила данные, собранные в 2008 году инструментом Cosmic Dust Analyzer (CDA) с борта Cassini. Анализ выявил ранее незамеченные органические молекулы в ледяных частицах гейзеров.

"Мы уже находили множество органических молекул в ледяных частицах кольца E, включая предшественников аминокислот, — отметил Хавайя. — Но из-за радиации в магнитосфере Сатурна, воздействующей на кольцо, было неясно, происходят ли эти молекулы из океана Энцелада или образуются в космосе".

В отличие от кольца E, где частицы движутся со скоростью около 12 км/с и подвергаются радиационным изменениям, гейзеры выбрасывают материал со скоростью 18 км/с. Это позволяет фиксировать "свежие" частицы, не изменённые космической радиацией. Новый анализ показал, что в гейзерах присутствуют те же органические молекулы, что и в кольце E, а также дополнительные: алифатические соединения, (гетеро)циклические эфиры/алкалины, эфиры/этил и, возможно, азот- и кислородсодержащие соединения. На Земле эти молекулы участвуют в реакциях, ведущих к образованию строительных блоков жизни.

Загадка происхождения: океан или поверхность?

Открытие подтверждает, что найденные молекулы происходят из подповерхностного океана, а не являются продуктом радиации в космосе. Однако исследование Грейс Ричардс из Института астрофизики и планетологии (INAF) в Риме указывает на потенциальную сложность: радиация на поверхности Энцелада, особенно вблизи "тигровых полос", также может создавать органические молекулы. Если это так, то часть соединений в гейзерах могла образоваться на поверхности и быть подхваченной выбросами, что затрудняет определение их истинного источника.

"Многие пути от найденных нами молекул к биологически значимым соединениям возможны, что повышает вероятность обитаемости Энцелада", — добавил Хавайя.

Будущее исследований: миссия на поверхность

Для окончательного ответа на вопрос о происхождении органики необходимы прямые измерения. Европейское космическое агентство (ESA) рассматривает миссию с орбитальным аппаратом и посадочным модулем, который может достичь Энцелада к 2054 году. Только анализ свежего льда с поверхности поможет подтвердить, содержит ли океан спутника химию, способную поддерживать жизнь.

Вкратце...

Гейзеры Энцелада содержат сложные органические молекулы, обнаруженные в данных миссии Cassini 2008 года. Эти соединения, включая алифатические и азотсодержащие, исходят из подповерхностного океана, а не из космоса, повышая шансы на обитаемость спутника. Однако радиация на поверхности может усложнять интерпретацию. Миссия ESA к 2054 году поможет проверить, способны ли молекулы в океане Энцелада стать основой для жизни.