Планетологи считают, что подо льдом спутника Сатурна Энцелада скрывается океан из жидкой воды. Новое исследование, опубликованное в Icarus, посвящено изучению его вероятного химического состава. Ученые смогли в лабораторных условиях воспроизвести среду этого океана и показать, что в ней естественным образом образуются органические соединения, подобные тем, которые ранее зафиксировал американский зонд Cassini.

Главным аргументом в пользу существования океана остаются выбросы воды и льда из южной полярной области Энцелада. Эти гейзеры прорываются через трещины во льду и достигают космоса, а выброшенные ими частицы подпитывают одно из колец Сатурна. Сквозь них зонд Cassini неоднократно пролетал с 2004 по 2017 год. Среди исследованных частиц он обнаружил широкий набор органических веществ, от простейших молекул до относительно сложных углеводородных цепочек.

Ученые до сих пор не уверены, возникли эти соединения в самом океане Энцелада или же они попали туда из вещества, из которого спутник сформировался миллиарды лет назад. В прошлом большинство лабораторных экспериментов по органическому синтезу было посвящено либо геологической истории ранней Землю, либо кометам. Закрыть этот пробел решила команда ученых из Института науки Токио. Они не стали интерпретировать данные Cassini напрямую, а попытались воссоздать предполагаемую химию океана «с нуля».

В основу экспериментов легли простые молекулы, обнаруженные в выбросах с Энцелада, включая аммиак и цианистый водород. Эту смесь помещали в реактор под высоким давлением и подвергали циклам нагрева и глубокого охлаждения. Такой режим, согласно современным моделям, должен возникать в океане Энцелада из-за приливного воздействия Сатурна, вызывающего растяжение и сжатие недр и, вероятно, гидротермальную активность. Затем продукты реакций анализировали с помощью лазерного масс-спектрометра, настроенного так, чтобы его показания можно было напрямую сравнить с данными приборов Cassini.

В результате эксперимента был синтезирован целый набор органических соединений – аминокислоты, альдегиды и нитрилы. Важную роль в формировании простых аминокислот, таких как глицин, сыграло замораживание. По составу и распределению масс многие из этих веществ были похожи на те, которые Cassini зарегистрировал в выбросах с Энцелада.

Часть более тяжелых молекул, зафиксированных автоматической межпланетной станцией, синтезировать в лаборатории не удалось. Это может означать, что в реальном океане существуют более горячие или каталитические процессы, либо что часть органики действительно имеет древнее происхождение и была «унаследована» Энцеладом.

• < Назад
• Вперёд >