Астрономы впервые обнаружили жизнь

Преподаватель, UNSW, Сидней

Старший преподаватель, UNSW, Сидней

Профессор и директор Австралийского центра астробиологии, UNSW, Сидней.

Авторы не работают, не консультируют, не владеют акциями и не получают финансирования от какой-либо компании или организации, которым будет полезна эта статья, и не раскрыли никакой соответствующей принадлежности, кроме своей научной должности.

UNSW Sydney предоставляет финансирование как член The Conversation AU.

Посмотреть всех партнеров

Поиск пригодных для жизни условий за пределами Земли стал еще более интересным после открытия биологически доступного фосфора на одной из лун Сатурна. Фосфор — самый неуловимый из шести важнейших элементов, необходимых для жизни.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature, данные космического корабля Кассини были использованы для обнаружения соединений фосфора, называемых фосфатами, в кольце E Сатурна – одном из самых слабых внешних колец планеты.

Эти соединения, вероятно, произошли из шлейфов ледяного вулкана (криовулкана) из подземного жидкого водного океана на спутнике Сатурна Энцеладе.

Энцелад казался типичным спутником Сатурна, пока космический корабль Кассини не присмотрелся к нему поближе. Прибыв на Сатурн в 2005 году, Кассини делал открытия за открытиями, которые катапультировали Энцелад в одно из лучших мест для поиска жизни за пределами Земли.

В частности, мы узнали, что под ледяной поверхностью Энцелада есть жидкий водный океан, нагреваемый гравитационными приливами – теми силами, которые вызывают океанские приливы на Земле.

Эта среда поразительно похожа на гидротермальные источники, которые некоторые считают местом, где на Земле могла зародиться жизнь. Сегодня в таких жерлах, безусловно, есть жизнь на Земле.

Большая часть жизни на Земле в конечном итоге зависит от фотосинтеза – генерации энергии из солнечного света. Между тем, конечным источником энергии для любой жизни на Энцеладе будет гравитация Сатурна, вызывающая приливы, гораздо более сильные, чем Луна производит на Земле, создавая океан с жидкой водой, несмотря на очень холодную поверхность ледяной корки -200 ℃.

Шлейфы Энцелада были названы «даром» для попыток исследовать океаны чужих миров. Не нужно будет ни приземляться, чтобы взять образец, ни затем запускать его, чтобы вернуть его на анализ.

Очевидный подход к отбору проб из ледяного вулкана — просто пролететь через него. Однако это сложно, потому что скорость, с которой космический зонд встретит шлейф, скорее всего, убьет большую часть органических веществ.

Вместо этого самый простой подход — изучить скопление выброшенного с Энцелада материала в кольце E Сатурна, что команда и сделала в этом последнем исследовании.

Используя этот подход, исследователи ранее обнаружили сложные органические молекулы, происходящие с Энцелада. Эти результаты подтвердили, что водная среда на Энцеладе поддерживает сложный химический состав, включающий азот и кислород.

Однако до сих пор мы не знали о наличии фосфора на Энцеладе; во многих средах этот элемент заключен в горных породах.

Открытие фосфатов в кольце E Сатурна предполагает, что фосфаты могут быть доступны в океанах Энцелада в концентрации, в 100 раз превышающей концентрацию в океанах Земли.

Фосфор имеет решающее значение для жизни, какой мы ее знаем, отчасти потому, что он является ключевым строительным блоком ДНК и РНК, молекул, необходимых для всей жизни на Земле. Фосфат также жизненно важен для ряда других метаболических процессов на протяжении всей жизни.

Таким образом, на Энцеладе были обнаружены многие из основных компонентов, необходимых для возникновения жизни в том виде, в котором мы ее знаем. Это ставит его на первое место или почти на первое место в списках мест для поиска жизни за пределами Земли в нашей Солнечной системе.

Подробнее: Люди все еще охотятся на инопланетян. Вот как астрономы ищут жизнь за пределами Земли

Тем не менее, это открытие — только начало истории. Чтобы фосфат мог образовывать связи с углеродом (этот тип связи находится в основной цепи ДНК), нам нужна специальная химия, которая очень зависит от окружающей среды.