Спутник Сатурна Энцелад выбрасывает в космос со своего южного полюса подземные воды, которые могут содержать следы жизни. Новое исследование предполагает, что специальная миссия должна осторожно пересекать эти шлейфы, поддерживая определенную скорость, чтобы улавливать и анализировать аминокислоты, не разрушая их.
Маленький спутник, большой потенциал
Энцелад, небольшой ледяной шар размером всего 500 км в поперечнике, примечателен своими впечатляющими шлейфами, выбрасывающими воду в космос из струй на его южном полюсе. Наблюдения за этими шлейфами указывают не только на наличие подповерхностного океана, но и на возможность того, что эта вода находится в контакте с каменистым ядром спутника. Исследователи также предположили, что на дне океана могут находиться гидротермальные источники.
Гидротермальные источники — это отверстия в океанической коре, через которые выходят жидкости, богатые минералами и теплом. На Земле эти структуры поддерживают уникальные экосистемы, в которых обитают формы жизни, адаптированные к экстремальным условиям. Таким образом, возможность присутствия гидротермальных источников на Энцеладе представляет особый интерес, поскольку такая среда может обеспечить благоприятные условия для микробной жизни и космических исследовательских миссий, направленных на ее обнаружение.
Поэтому ученые планируют отправить космические аппараты через эти шлейфы для анализа их состава и поиска органических молекул. Однако их изучение требует осторожного подхода.
Двигаться вперед с осторожностью
В новой работе исследователи изучали в лаборатории устойчивость аминокислот, строительных блоков органических молекул, в условиях, имитирующих гейзеры Энцелада. Для этого ученые использовали метод с применением высоковольтной иглы. Проталкивая воду через высоковольтную иглу, электрический заряд разбивал ее на мельчайшие капельки. Попадая в вакуум, каждая капелька кристаллизовалась в ледяную крупинку. Этот процесс привел к образованию частиц льда, воспроизводящих характеристики шлейфов, наблюдаемых на спутнике.
В результате было обнаружено, что аминокислоты способны выдерживать удары со скоростью до 15 128 километров в час, что позволяет предположить, что они могут быть собраны космическим зондом без разрушения. По оценкам исследователей, чтобы сохранить целостность аминокислот, если таковые имеются в каплях воды, попавших на поверхность, зонд, отправленный к объекту, должен был бы поддерживать скорость менее 4,2 км/с. Если лететь быстрее, то кислоты будут разрушаться, что затруднит точное обнаружение этих соединений. При правильной скорости полета с помощью специализированного спектрометра аэрозольных ударов можно будет уловить эти аминокислоты, не повредив их.
На данный момент официальных планов по организации специальной миссии к Энцеладу нет. Однако результаты этой работы могут послужить толчком к ее разработке. Это открытие также может иметь значение для поиска признаков жизни на других водоносных спутниках Юпитера, таких как Европа.
Подробности исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
