Энцелад, удивительный спутник Сатурна диаметром около 500 километров, знаменит своими мощными гейзерами. Эти фонтаны, бьющие из южных полярных трещин, выбрасывают в космическое пространство струи воды, льда и органических веществ. Их впервые зафиксировал зонд «Кассини» в 2005 году. Анализ состава выбросов позволил ученым предположить существование под ледяной поверхностью обширного океана жидкой воды с каменистым основанием.
Признаки благоприятной среды
Обнаруженные вещества — водород, аммиак, метан, углекислый газ и сложная органика — являются классическими индикаторами активных химических реакций, аналогичных процессам в земных гидротермальных источниках. Подобные условия, сочетающие тепло, жидкую воду и разнообразные химические элементы, создают идеальную природную лабораторию для синтеза органических соединений и потенциально благоприятны для зарождения жизни.
Моделирование подледного океана
Чтобы проверить гипотезу о происхождении органики на Энцеладе, международная команда исследователей во главе с Максвеллом Л. Крэддоком и Ясухито Сэкинэ из Токийского технологического института провела серию экспериментов. Они воссоздали в лаборатории условия подповерхностного океана спутника, используя растворы, точно соответствующие химическому профилю выбросов, зарегистрированных «Кассини».
Экстремальные условия и удивительные результаты
Ключевые компоненты выбросов помещали в герметичные золотые капсулы, подвергая их нагреву до 150°C и давлению до 20 мегапаскалей, что имитирует глубины до 150 км под ледяным панцирем Энцелада. Далее ученые моделировали природные циклы, охлаждая и замораживая растворы до -40°C.
Рождение аминокислот
Эксперименты показали, что именно в таких условиях успешно формируется множество органических соединений, включая важнейшие аминокислоты: аланин, глицин и серин. Примечательно, что образование глицина — фундаментального "кирпичика" белков — происходило даже без сильного нагрева, в том числе при длительном замораживании.
Сравнение с данными Кассини и загадки
Сравнив синтезированные соединения с данными спектрометра Cosmic Dust Analyzer зонда «Кассини», исследователи нашли совпадения по многим характеристикам с веществами из струй Энцелада. Однако аминокислоты, активно образующиеся в опытах, пока не обнаружены в выбросах. Крэддок и Сэкинэ предполагают, что они могут быть скрыты внутри соленых частиц или их концентрация слишком мала для обнаружения.
Перспективы и сходство с Землей
Крупные органические молекулы с ароматическими кольцами и длинными цепями в лабораторных условиях пока не воссозданы. Вероятно, они сохранились со времен формирования спутника или требуют более экстремальных условий, например, более высоких температур в присутствии природных минеральных катализаторов на океанском дне.
Полученные результаты обнадеживают: они указывают на то, что химическая эволюция на Энцеладе могла идти схожим с ранней Землей путем — от простых неорганических веществ к аминокислотам и сложной органике. Если это подтвердится, подобные процессы могут активно протекать и на других лунах, таких как Европа или Титан, открывая захватывающие перспективы для поисков жизни за пределами Земли.
Источник: naked-science.ru
