Учени пресъздадоха океана на Енцелад в лаборатория: Откриха градивни елементи на живота

Международен екип от учени успешно възпроизведе химичната среда на океана под ледената повърхност на Енцелад, спътник на Сатурн. Експериментите потвърждават възможността за естествено образуване на органични молекули, подобни на тези, открити от сондата „Касини“.

Енцелад отдавна е ключов кандидат за потенциален извънземен живот. Астрономите предполагат, че под ледената му кора съществува океан от течна вода. Мощни гейзери в южната полярна област изхвърлят водни и ледени струи, образуващи E-пръстена на Сатурн.

Между 2004 и 2017 г. сондата „Касини“ многократно премина през този пръстен. Тя регистрира широк спектър от органични съединения – от въглероден диоксид до по-големи въглеводородни вериги. На Земята тези молекули са основни предшественици на сложни биомолекули. Досега обаче не беше ясно дали тези вещества произхождат от вътрешността на Енцелад или са остатъци от древна материя.

За да отговори на този въпрос, екип под ръководството на Макс Крадок от Научния институт в Токио предприе експериментален подход. Учените се фокусираха върху пресъздаване на условията в океана на Енцелад в лабораторни условия, вместо да разчитат само на данни от космически апарати.

Първоначално те създадоха химична смес, базирана на прости съединения, наблюдавани от „Касини“ – амоняк и циановодород. Тази смес беше поставена в реактор с високо налягане. Подложена е на цикли на нагряване и криогенно замразяване. Тези процеси имитират приливните въздействия на Сатурн върху недрата на Енцелад.

Анализът на продуктите от реакцията, извършен с лазерен масспектрометър, имитиращ детекторите на „Касини“, показа очаквани резултати. Изкуствените хидротермални реакции произведоха сложни органични молекули: аминокиселини, алдехиди и нитрили. Експериментите също така установиха, че процесът на замразяване подпомага образуването на по-прости аминокиселини като глицин.

Много от получените съединения съвпадат с тези, регистрирани от „Касини“. Това доказва, че химията на океана на Енцелад може самостоятелно да произвежда „градивни елементи на живота“. Не е необходимо привличането на външни източници на органични вещества. Астрономи откриха ключови елементи за живота на сатурновата луна Енцелад, което допълнително подкрепя тези открития.

Въпреки това, някои по-големи молекули, открити от сондата, не се появиха в експериментите. Вероятно за тяхното образуване са нужни по-високи температури, каталитични повърхности или други специфични условия.

Изследването е публикувано в списание Icarus. То потвърждава валидността на лабораторните резултати. Експериментите са симулирали условия при 150°C и високо налягане, подобни на хидротермалните извори в океана на Енцелад. Открити са конкретни аминокиселини като глицин, аланин и серин, които са „кирпичики на живота“.

Според авторите, това изследване помага за по-точното тълкуване на данните от предишни мисии. То предоставя и ориентири за бъдещи проучвания на океанските светове. Въпреки че нови мисии до Енцелад все още не са планирани, подобни лабораторни експерименти продължават изучаването на скрития му океан. Те оценяват и докъде може да стигне химичната еволюция извън Земята. Нов анализ на данни от Касини потвърди, че океанът на Енцелад съдържа градивните елементи на живота, което е в унисон с настоящите лабораторни резултати.