Международная команда физиков и химиков из Японии и Германии смогла в лабораторных условиях смоделировать среду подповерхностного океана спутника Сатурна — Энцелада. Эксперименты показали: в таких условиях могут естественным образом возникать сложные органические молекулы, которые ранее фиксировал зонд Cassini. Результаты опубликованы в журнале Icarus.

Почему Энцелад — один из главных кандидатов на жизнь

Энцелад давно считается одним из самых перспективных объектов Солнечной системы для поиска внеземной жизни. Под ледяной корой толщиной в десятки километров скрыт глобальный океан жидкой воды. Об этом свидетельствуют мощные гейзеры в южной полярной области: струи воды, льда и органических соединений вырываются из трещин и формируют E-кольцо Сатурна.

С 2004 по 2017 год зонд Cassini многократно пролетал сквозь эти выбросы. Его приборы обнаружили в составе частиц углекислый газ, метан, простые углеводороды и более сложные органические молекулы — потенциальные предшественники биомолекул. Но до сих пор оставался открытым вопрос: образуются ли эти соединения в самом океане или являются «наследием» древнего вещества, из которого сформировался спутник.

Как воспроизвели океан Энцелада

Команда под руководством Макса Крэддока из Института науки Токио приготовила химическую смесь из соединений, которые Cassini нашёл в выбросах: аммиак, цианистый водород и другие простые молекулы. Эту смесь поместили в высоконапорный реактор и подвергли циклам нагрева и криогенного замораживания — процессам, которые происходят в недрах Энцелада из-за приливного воздействия Сатурна.

Затем продукты реакции проанализировали с помощью лазерного масс-спектрометра, настроенного так, чтобы имитировать работу детекторов Cassini. Результат оказался впечатляющим: в образцах появились аминокислоты (включая глицин), альдегиды, нитрилы и другие сложные органические соединения. Многие из них совпали с теми, что фиксировал зонд.

Особенно активно органика формировалась именно в фазах замораживания. Это говорит о том, что химия океана Энцелада сама по себе способна производить «строительные блоки жизни» без внешних источников.

Что это значит для поиска жизни

Некоторые более крупные молекулы, замеченные Cassini, в эксперименте не появились — возможно, для них требуются более высокие температуры, каталитические поверхности или другие условия. Тем не менее исследование подтверждает: океан Энцелада обладает химическим потенциалом для зарождения пребиотических процессов.

Это важный шаг для интерпретации данных прошлых миссий и планирования будущих. Хотя новые полёты к Энцеладу пока не запланированы, лабораторные эксперименты позволяют продолжать изучение его скрытого океана и оценивать, насколько далеко может зайти химическая эволюция за пределами Земли.

Вкратце

Учёные из Японии и Германии воспроизвели в лаборатории химическую среду подлёдного океана Энцелада. Эксперименты показали: в таких условиях из простых соединений естественным образом возникают аминокислоты, альдегиды и другие органические молекулы — те же, что фиксировал Cassini. Это доказывает, что океан Энцелада сам способен производить «строительные блоки жизни». Открытие укрепляет статус спутника как одного из главных кандидатов на внеземную обитаемость и задаёт ориентиры для будущих миссий.