Ученые доказали возможность существования аминокислот на Энцеладе
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего представили доказательства возможности существования аминокислот на поверхности Энцелада — ледяного спутника Сатурна. Они выяснили, что строительные блоки жизни, которые содержатся в его ледяных шлейфах, могут выдерживать удары со скоростью до 4,2 км/с. Реальные же ударные скорости в шлейфах Энцелада примерно в 10 раз ниже.
Считается, что на Энцеладе могло сложиться все три условия для появления жизни: вода, энергия и органический материал. Во время своей 20-летней работы космический телескоп NASA «Кассини» обнаружил, что с поверхности Энцелада извергаются ледяные шлейфы примерно со скоростью 400 м/с. Они могут дать ученым информацию о составе океанов Энцелада и их потенциальной обитаемости. Однако до сих пор не было известно, влияет ли скорость движения шлейфов на существование каких-либо органических соединений.
Несмотря на то, что ранее уже проводились исследования структуры определенных молекул в частицах льда, исследователи из Калифорнийского университета под руководством Роберта Континетти первыми выяснили, что происходит, когда крупинка льда ударяется о поверхность Энцелада. Для эксперимента они использовали собственный аэрозольный ударный спектрометр, предназначенный для изучения динамики столкновений ледяных шлейфов и частиц на высоких скоростях.
«Этот аппарат — единственный в своем роде в мире, который может отбирать отдельные частицы и ускорять или замедлять их до выбранных конечных скоростей. В различных материалах диаметром от нескольких микрон до сотен нанометров мы можем исследовать поведение частиц — например, как они рассеиваются или как меняется их структура при ударе», — рассказал Континетти.
Для исследования были созданы ледяные зерна с помощью метода ионизации электрораспылением— когда вода пропускается через иглу, удерживаемую под высоким напряжением, создавая заряд, разбивающий воду на капли меньшего размера. Эти капли были помещены в вакуум и заморожены. Далее исследователи измерили их массу, заряд и определили химический состав после столкновения с микроканальным пластинчатым ионным детектором, который позволяет рассчитать момент удара с точностью до наносекунды. Результаты показали, что аминокислоты, которые часто называют строительными блоками жизни, могут выдерживать удары со скоростью до 4,2 км/с.
Исследование также поднимает интересные вопросы, связанные с химией — в том числе о том, как соль влияет на обнаружение определенных аминокислот. Считается, что на Энцеладе есть соленые океаны и их даже больше, чем на Земле. Поскольку соль изменяет свойства воды как растворителя, а также влияет на растворимость различных молекул, можно ожидать, что некоторые молекулы скапливаются на поверхности зерен льда, повышая вероятность их обнаружения.
В 2024 году NASA планирует запустить космический аппарат Europa Clipper для изучения шестого спутника Юпитера — Европы, состав льда на поверхности которой аналогичен составу льда Энцелада. Есть надежда, что этот аппарат или другие будущие зонды, запущенные к Сатурну, смогут идентифицировать ряд органических молекул в ледяных зернах шлейфов, которые могли бы указывать на существование жизни.
