Гейзеры на Энцеладе показывают потенциально возможные условия для жизни в подледном океане
Крошечные зерна геологической породы обнаружены международным космическим аппаратом "Кассини" около Сатурна, связанные с гидротермальной активностью на морском дне ледяного спутника Энцелада. При этом спутник имеет внутри условия, возможно подходящие для живых организмов. Понимание внутренней структуры Энцелада, имеющего 500 км в диаметре, было главным приоритетом миссии "Кассини" после обнаружения гейзеров из частиц льда и водяного пара в районе южного полюса этого спутника в 2005 году. Гейзеры богаты солями натрия, что говорит о том, что вода была в контакте с породой, и последующие измерения гравитационного поля Энцелада показали наличие глубокого подледного океана на Южном полюсе, глубиной не менее 10 км под 30-40 км толщей ледяной корки. Теперь, после тщательного четырехлетнего исследования данных с космического аппарата в сочетании с компьютерным моделированием и лабораторных экспериментов, ученые смогли получить более глубокое понимание химических реакций, происходящих в океане Энцелада. Используя данные Кассини об анализе космической пыли с помощью анализатора, ученые обнаружили мелкие пылевые частицы на орбите вокруг Сатурна, всего 2-8 нм размером. Они богаты кремнием, связаны с частицами водяного льда, которые доминируют в окружающей среде планеты, в том числе в его знаменитой кольцевой системе. Ученые считают, что эти богатые кремнием зерна происходят со дна океана Энцелада, где имеются мощные гидротермальные процессы. На дне океана горячая вода при температуре не менее 90 градусов по Цельсию растворяет минералы из скалистого ядра планеты. Происхождение этой энергии включает в себя сочетание приливной энергии Сатурна, радиоактивного распада и химических реакций. Горячая воды поднимается вверх, она вступает в контакт с более холодной водой, в результате чего минералы конденсируются и образуют нано-зерна кремнезема, плавающие в воде. Чтобы избежать существенного увеличения размера, эти зерна кремния должны перемещаться от нескольких месяцев до нескольких лет от морского дна до поверхности океана, перед внедрением в более крупные зерна льда и попадания в вентиляционные отверстия, которые соединяют океан с поверхностью Энцелада. После того, как они выбрасывается в космос через гейзеры, зерна льда разрушаются, высвобождая крошечные включения породы, обнаруженные "Кассини". "Это очень здорово, что мы можем использовать эти крупинки породы, выбросы в космос гейзеров, чтобы узнать об условиях внизу - у дна океана ледяного спутника", сказал Шон Хсу, доктор в университете Колорадо в Боулдере и соавтор статьи, опубликованной в журнале Nature. На Земле зерна двуокиси кремния находятся в песке и кварце. Наиболее распространенный способ образования небольших зерен кремния через гидротермальную активность. В частности, такие зерна образуются, когда слегка щелочная вода с содержанием солей и диоксида кремния претерпевает резкое падение температуры. "Мы методично искали альтернативные объяснения для образования зерен кремнезема, но каждый новый результат указывал на этот один наиболее вероятный источник", говорит Франк Постберг, ученый, работающий с анализатором космической пыли "Кассини" в Университете Гейдельберга в Германии, и соавтор статьи. Хсу и Постберг работали в тесном сотрудничестве с коллегами из университета Токио, которые провели детальные лабораторные эксперименты, подтвердившие гипотезу гидротермальной деятельности. Кроме того, гравитационные измерения Кассини предполагают, что каменное ядро Энцелада довольно пористое, что позволяет воде из океана просачиваться внутрь. Это дает огромную площадь поверхности, где порода и вода могут взаимодействовать. "На самом деле, химия с горячей водой может происходить глубоко внутри ядра спутника, а не только на морском дне", говорит Сюй. В другой работе, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters в прошлом месяце, ученые Кассини также сообщили об изобилии метана, извергаемого в атмосферу Энцелада. Метан также может быть получен путем гидротермальных процессов на границе порода-вода на дне океана Энцелада, или путем плавления богатого метаном льда, прежде чем затем просачиваться на поверхность. "Этот спутник имеет все ингредиенты - воду, тепло и минералы - для поддержания условий для обитаемости во внешней Солнечной системе, что подтверждает астробиологический потенциал Энцелада," добавляет Николя Алтобелли- специалист ЕКА проекта "Кассини". "Энцелад может даже представлять собой очень общий возможный ареал обитания в Галактике: ледяные спутники вокруг газовых гигантов планет, расположенных далеко за рамками «обитаемой зоны» звезды, но все еще в состоянии поддерживать жидкую воду под их ледяной поверхностью."
Перевод статьи ЕКА http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Cassini-Huygens/Hot_water_activity_on_icy_moon_s_seafloor