Спутники Сатурна: Энцелад. Есть ли жизнь на Энцеладе

Форма химической энергии, которая может поддерживать жизнь, существует на одном из 62 спутников Сатурна - Энцеладе. Он оказался в центре внимания еще в 2004 году, когда космический корабль "Кассини" исследовал планету. На Энцеладе были обнаружены мощные гейзеры и подземный морской океан. Недавно ученые сделали еще одно увлекательное объявление об этом спутнике, которое содержит информацию об убедительных доказательствах наличия обитаемой площади на дне океана Энцелада.

Спутники Сатурна: Энцелад

Океан Энцелада покрыт слоем поверхностного льда. Гейзеры спутника выходят из подповерхностного океана через трещины на льду. Когда космический аппарат "Кассини" пролетел сквозь шлейфы газа и ледяных частиц, которые составляют гейзеры Энцелада (спутника Сатурна), 28 октября 2015 года, он обнаружил значительное количество молекулярного водорода.

Ученые подтвердили, что лучшим объяснением этого наблюдения является то, что гидротермальные реакции происходят на дне океана Энцелада. Они могут быть похожими на водород-генерирующие взаимодействия, происходящие на гидротермальных вентилях Земли. Это открытие означает, что маленький ледяной спутник Сатурна Энцелад может иметь источник химической энергии, который может быть полезен для живых микробов, если они существуют.

Предположения ученых

Ученые предположили, что вода взаимодействует с каменистым ядром спутника Сатурна Энцелада, тем самым производя водород. Гидротермальные отверстия распространены на Земле. Они представляют собой трещины в океанической коре, через которую выходит геотермально нагретая вода. Другими словами, это районы, в которых вода взаимодействует с магмой Земли. Земные гидротермальные отверстия являются домом для многих увлекательных бактерий.

Под ледяной корой Энцелада жизнь не была обнаружена. Но обнаружение водорода является убедительным доказательством наличия всех необходимых условий для жизни. Хантер Уэйт из юго-западного научно-исследовательского института в Сан-Антонио и ведущий автор нового исследования Энцелада, заявил: "Хотя мы не можем обнаружить жизнь, мы выяснили, что там есть источник пищи. Это похоже на конфету для микробов."

На Энцеладе возможна жизнь?

Микробы на Энцеладе могли бы производить свою энергию посредством химической реакции, известной как метаногенез, который состоит из сжигания водорода и двуокиси углерода, растворенных в морской воде, с образованием метана и воды. Эта реакция лежит в основе развития жизни на Земле.

Ученые рассмотрели другие объяснения, связанные с обнаружением в 2015 году космическим аппаратом "Кассини" молекулярного водорода в гейзерах Энцелада, а именно, утечку водорода из каменистого ядра спутника способами, отличными от гидротермальных реакций. Однако ученые, которые изучили эти наблюдения, теперь считают, что гидротермические реакции все же являются лучшим объяснением.

Жидкая вода, источник энергии и правильные химические вещества (углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера) являются тремя основными известными требованиями к появлению жизни. Теперь ученые обнаружили все эти жизненные ингредиенты, за исключением фосфора и серы, на Энцеладе.

Жизнь в космосе

Все, что ученые знают о биологии на Земле, говорит о том, что жизнь неудержима. Она процветает в облаках, в пещерах, в озерах талых вод, погребенных в километрах под ледяными покровами Антарктиды, в кипящих водяных шлейфах, которые выходят из самых далеких глубин океана. Практически никакие условия окружающей среды не являются слишком экстремальными, если соблюдены следующие условия: наличие воды, органических молекул и небольшого количества энергии.

Энцелад, вращающийся на кольце Сатурна, имеет все предпосылки для возникновения на нем форм жизни, пусть даже самых элементарных. Он все больше и больше похож на самое пригодное место в нашей Солнечной системе за пределами Земли, а цель ученых в данном случае - это поиски чужеродных организмов. Гейзеры являются физическим доказательством воды в глубинах спутника, которая нагревается гравитационным притяжением Сатурна.

Найдены источники молекулярного водорода

Какие известны интересные факты об Энцеладе (спутнике Сатурна)? Результаты исследований показывают, что гейзеры содержат удивительное соотношение молекулярного водорода, двуокиси углерода и метана. Молекулы находятся в термодинамическом неравновесии. Молекулярный водород (соединение, состоящее из двух атомов водорода) является очень летучим газом, и его легко удерживать в таком небольшом ледяном мире на кольце Сатурна, как Энцелад. Его присутствие в гейзерном плюме указывает на то, что процессы под поверхностью постоянно пополняются источником молекулярного водорода.

Каковы причины этого химического дисбаланса? Наиболее вероятное объяснение - это что-то вроде серпенитизации. Поскольку горячая вода из океана Энцелада протекает через трещины в морском дне, она реагирует с железистой породой с образованием молекулярного водорода. Жидкость взаимодействует с камнем на дне океана, производя водородный газ. Подобное явление происходит вокруг гидротермальных вентиляционных отверстий Земли, в которых подпитываются целые экосистемы хемосинтезирующих организмов.

Вместо того, чтобы извлекать энергию из солнечного света, как это делают фотосинтетические растения, эти существа питаются химическими дисбалансами. Они питаются энергией, заставляя водород реагировать с двуокисью углерода с образованием метана. Это как лампочка питается электрическими зарядами, движущимися по цепи. Этот процесс называется метаногенезом.

Метаногенез - один из старейших метаболических процессов на планете

Метаногенез предшествует фотосинтезу. Этот процесс может даже привести в действие первую жизнь Земли. Тот факт, что небольшой спутник Энцелад (размер в диаметре - 483 км) производит те же самые химические дисбалансы, которые приводят к хемосинтетической жизни на Земле, интригует. Начавший свою работу еще в 1997 году космический зонд "Кассини" уже значительно превзошел ожидания ученых. Тогда о существовании гейзеров не было информации, не говоря уже об океане, который мог иметь предпосылки для существования жизни.

Энцелад не один такой особенный

Внешняя и внутренняя структура Энцелада больше не является единственным океаническим миром, который так своеобразно выплескивает энергию в космос. Подобные гейзеры были также обнаружены на Европе, спутнике Юпитера. Ее ледяная поверхность имеет определенные неровности и перекрещена сломанным льдом. Это еще один намек на то, что под ним скрывается жидкая вода.

Шестой по величине спутник

Энцелад является шестым по размеру спутником Сатурна. Его еще называют космическим художником, так как частицы, которые выбрасываются из его ледяных гейзеров, оседают на поверхностях по меньшей мере 11 других спутников Сатурна. Особый интерес Энцелад представляет для астробиологов, считающих, что где-то в жидких горячих недрах могут существовать простейшие микроорганизмы.

Этот сравнительно небольшой спутник, который приблизительно в 7 раз меньше Луны (спутника планеты Земля), является очень активным с геологической точки зрения. Постоянные ледяные всплески делают этот космический объект весьма переменчивым. И это несмотря на его достаточно молодой возраст - Энцеладу менее 100 миллионов лет. Благодаря высокому альбедо он является одним и из самых светлых в Солнечной системе. Он был обнаружен астрономом Уильямом Гершелем в 1789 году.

Геологические особенности

Известны многие интересные факты об Энцеладе, связанные с предположениями о существовании жизни, но каковы его геологические особенности? По поверхности спутника простираются равнинные районы, также имеются впадины, хребты и растянувшиеся на большие расстояния цепи трещин в области Южного полюса. Последние являются итогом разбрызгивания ледяных частиц, которые оседали после мощных выбросов гейзеров Энцелада.

Это один из крупнейших внутренних спутников Сатурна. Его поверхность отражает свет от Солнца, который на него попадает, в связи с этим его считают самым рефлектирующим космическим телом среди имеющихся в нашей Солнечной системе. Энцелад имеет гейзеры, которые выплескивают пары воды и пыли в открытое космическое пространство. Как полагают исследователи, из-за вулканической активности шестого по размеру спутника у Сатурна появилось кольцо Е, через которое проходит орбита Энцелада.

Спутники Сатурна: список

Также интерес представляют другие спутники Сатурна - Эпиметей и Янус. Они как бы находятся в постоянной гонке друг за другом, двигаясь почти по одинаковым орбитам. Они когда-то были единым целым. Примечательно то, что раз в четыре года они перемещаются таким образом, что оказываются на местах друг друга, каким-то странным образом избегая столкновения.

Список спутников Сатурна достаточно внушительный. Всего их 62, но только 53 из них имеют названия. Вот краткие характеристики некоторых из них:

• Титан - это единственный спутник Сатурна, на котором побывал зонд "Гюйгенс", доставленный сюда космическим аппаратом "Кассини". Характерными особенностями являются наличие плотной атмосферы и выпадение этана и метана в виде дождя. Это также самый большой спутник Сатурна, имеющий диаметр более 5000 км.
• Рея имеет два различающихся геологических района, один из которых изобилует огромными кратерами более 40 км в диаметре, а второй имеет кратеры поменьше. Вероятно, когда-то здесь имело место обновление поверхности.
• Мимас - спутник Сатурна, который иногда называют "Звездой смерти" из-за его схожести с космическим кораблем из саги "Звездные войны". На нем располагается кратер Гершеля с диаметром 140 км, а также множество других, меньших по размеру выбоин, оставленных в результате крупномасштабных метеоритных атак.
• Пан своим внешним видом напоминает гигантский грецкий орех. Его еще называют "пастушеской луной", так как ее орбита пролегает в щели Энке кольца Сатурна A. Движение спутника оставляет следы в кольцах планеты по обе стороны от себя.
• Тетис не имеет атмосферы. Его отличительной чертой является кратер Одиссей, диаметр которого составляет 400 км.
• Диона известна тем, что из-за сильных внутренних сил или событий ей удалось повернуться вокруг своей оси на 180 градусов. Среди геологических особенностей - наличие каньонов, разломов, кратеров, а также пыли из кольца Сатурна E.
• Тефия также является интересным спутником, характерной чертой которого можно назвать наличие крупного разлома на поверхности длиной в 2000 км. Откуда она взялась, до сих пор так и не было выяснено.
• Япет находится на расстоянии 4 млн км от Сатурна. Это третий по величине и 24-й по расстоянию от планеты спутник. Подобно Рее, часть его поверхности усыпана кратерами, а часть практически гладкая.

Также известны следующие названия: Гиперион, Феба, Елена, Телесто, Калисто, Атлас, Прометей и многие другие.

Любопытные факты

Энцелад, состоящий преимущественно из водяного льда, имеет практически белую поверхность и обладает потрясающей отражательной способностью. Падающий свет от солнца отражается почти полностью, следовательно, поглощение лучей недостаточно для достаточного прогрева поверхности. Средняя температура днем составляет около 198 °C со знаком минус.

Шестой по размеру спутник Сатурна, Энцелад, имеет 504 км в диаметре и является объектом пристального внимания ученых, в первую очередь благодаря своим мощным ледяным гейзерам и вероятностью нахождения по толстыми глыбами подземного океана с жидкой водой и примитивными формами жизни.