The Кассіні орбітальник розкрив багато захоплюючих речей щодо системи Сатурна до закінчення його місії у вересні 2017 року. Крім того, що багато що розкрило про кільця Сатурна, поверхню та атмосферу Титана (найбільший місяць Сатурна), він також відповідав за відкриття припливів води. з південного полярного регіону Енцелада. Відкриття цих шлейфів викликало широку дискусію про можливе існування життя у внутрішніх місяцях Місяця.
Частково це було засновано на свідченнях того, що шлейфи поширювались до межі ядра / мантії Місяця і містили елементи, необхідні для життя. Завдяки новому дослідженню під керівництвом дослідників з університету Гейдельберга, Німеччина, тепер було підтверджено, що в шлейфах є складні органічні молекули. Це перший раз, коли складну органіку було виявлено на тілі, відмінні від Землі, і це сприяє тому, що Місяць підтримує життя.
Дослідження під назвою "Макромолекулярні органічні сполуки з глибини Енцелада" нещодавно з'явилося в журналі Природа. Дослідженням керували Френк Постберг та Нозаїр Хаваджа з Інституту наук про Землю в Гейдельберзькому університеті, і він включав членів Інституту поверхневих модифікацій Лейбніца (МОМ), Південно-Західного науково-дослідного інституту (СВРІ), Лабораторії реактивного руху НАСА та кілька університетів.
Про існування рідкого водного океану у внутрішніх частинах Енцелада було предметом наукових дискусій з 2005 року, коли Кассіні вперше спостерігав за шлейфами, що містять водяну пару, що вибивається з південної полярної поверхні Місяця через тріщини на поверхні (прозвану «смугами тигра»). Відповідно до вимірювань, проведених Кассіні-Гюйгенс Зонд, ці викиди складаються здебільшого з водяної пари і містять молекулярний азот, вуглекислий газ, метан та інші вуглеводні.
Комбінований аналіз візуалізації, мас-спектрометрії та магнітосферних даних також показав, що спостережувані південні полярні потоки випливають із під тиском камер під поверхнею. Це було підтверджено Кассіні Місія в 2014 році, коли зонд проводив гравітаційні вимірювання, які вказували на існування південного полярного підземного океану рідкої води товщиною близько 10 км.
Незадовго до того, як зонд занурився в атмосферу Сатурна, зонд також отримав дані, які вказували на те, що внутрішній океан існує деякий час. Завдяки попереднім читанням, які вказували на наявність гідротермальної активності у внутрішніх приміщеннях, та моделювання, що моделювали інтер’єр, вчені дійшли висновку, що якби ядро було достатньо пористим, ця діяльність могла б забезпечити достатньо тепла для підтримки внутрішнього океану протягом мільярдів років.
Однак усі попередні дослідження Росії Кассіні Дані вдалося ідентифікувати лише прості органічні сполуки в матеріалі шлейфу, з молекулярними масами в основному нижче 50 атомних масових одиниць. Заради свого дослідження команда спостерігала докази складного макромолекулярного органічного матеріалу в крижаних зернах пластів, які мали маси понад 200 атомних масових одиниць.
Це являє собою перше в історії виявлення складної органіки на позаземному тілі. Як пояснив доктор Хавая в недавньому прес-релізі ЄКА:
«Ми знайшли великі молекулярні фрагменти, які показують структури, характерні для дуже складних органічних молекул. Ці величезні молекули містять складну мережу, часто побудовану з сотень атомів вуглецю, водню, кисню та, ймовірно, азоту, які утворюють кільцеподібні та ланцюгові підструктури. "
Молекули, які були виявлені, були результатом викинутого крижаного зерна, що потрапив на інструмент для аналізу пилу на борту Кассіні зі швидкістю близько 30 000 км / год. Однак команда вважає, що це були лише фрагменти більших молекул, що знаходились під крижаною поверхнею Енцелада. Як вони заявляють у своєму дослідженні, дані свідчать про те, що на вершині океану є тонка багата органікою плівка.
Ці великі молекули були б результатом складних хімічних процесів, які можуть бути пов'язані з життям. Крім того, вони можуть бути отримані з первинного матеріалу, схожого на те, що було виявлено в деяких метеоритах, або (як підозрюють команди), що генерується гідротермальною активністю. Постберг пояснив:
"На мою думку, знайдені нами фрагменти мають гідротермальне походження, оброблені всередині гідротермічно активного ядра Енцеладуса: при великому тиску і теплій температурі, які ми очікуємо там, можливо, можуть виникнути складні органічні молекули".
Як зазначалося, останні моделювання показали, що Місяць міг генерувати достатню кількість тепла за рахунок гідротермальної активності, щоб його внутрішній океан існував мільярди років. Це дослідження продовжує цей сценарій, показуючи, як органічний матеріал можна вводити в океан гідротермальними отворами. Це схоже на те, що відбувається на Землі, процес, який, на думку вчених, може зіграти життєво важливу роль у витоках життя нашої планети.
На Землі органічні речовини здатні накопичуватися на стінках піднімаються бульбашок повітря, створених гідротермальними отворами, які потім піднімаються на поверхню і розсіюються морським напиленням, а бульбашки лопаються. Вчені вважають, що подібний процес відбувається і на Енцеладі, де бульбашки газу, що піднімаються через океан, можуть доставляти органічну речовину від межі ядра-мантії до крижаної поверхні.
Коли ці бульбашки лопаються на поверхні, це допомагає розсіяти частину органіки, яка потім стає частиною солоного спрею, що проходить через тигрові тріщини. Потім цей спрей замерзає в крижані частинки, коли він потрапляє в космос, посилаючи органічний матеріал і лід по всій системі Сатурна, де він і зараз був виявлений. Якщо це дослідження правильне, то інший основний інгредієнт життя присутній у внутрішніх приміщеннях Енцелада, що робить справу життя там набагато сильнішою.
Це лише останнє у багаторічному відкритті, зробленому Кассіні, багато з яких вказують на потенційне існування життя в або в супутниках Сатурна. На додаток до підтвердження перших органічних молекул у «океанічному світі» нашої Сонячної системи, Кассіні також знайшов переконливі докази багатого пробіотичного середовища та органічної хімії на Титані.
В майбутньому очікується, що кілька місій повернуться в ці місяці, щоб зібрати більше свідчень про потенційне життя, підбираючи там, де поважні Кассіні залишився позаду. Так довго Кассіні, і дякую за те, що ви прострілили слід!
