В океане спутника Юпитера Энцелада есть условия для образования аминокислот — «строительных блоков» жизни — исследование
Ученые из Японии и Германии провели лабораторные эксперименты, имитирующие условия в океане Энцелада — ледяного спутника Сатурна. Они выяснили, что в горячей воде на дне этого океана могут образовываться аминокислоты и другие важные для зарождения жизни молекулы. Результаты исследования опубликованы в журнале Icarus.
Исследователи нагревали водные растворы с формальдегидом, аммиаком и синильной кислотой до температуры 150 градусов Цельсия при высоком давлении. Эти условия похожи на те, что существуют в гидротермальных источниках на дне океана Энцелада, где горячая вода из недр спутника соприкасается с каменным ядром. В результате в растворах образовались глицин, аланин, серин и другие аминокислоты — те молекулы, из которых строятся белки.
Кроме того, ученые обнаружили, что простейшая аминокислота глицин может образовываться даже при замораживании раствора до минус 40 градусов. Это происходит в ледяной оболочке Энцелада, где океаническая вода, попадая в трещины, замерзает и концентрирует растворенные в воде вещества. Циклы нагрева и замораживания, которые могут происходить при обмене веществ между океаном и льдом, не меняют набор образующихся молекул.
Однако эксперименты выявили важное расхождение с наблюдениями космического аппарата Cassini. Зонд обнаружил в выбросах Энцелада сложные органические соединения с длинными углеводородными цепочками, но в лабораторных условиях такие молекулы не образовались. Это означает, что они либо достались Энцеладу от первичного вещества, из которого он сформировался, либо образуются при более высоких температурах с участием минеральных катализаторов.
Также Cassini не увидел явных следов аминокислот, хотя они должны там быть согласно экспериментам. Ученые предполагают, что аминокислоты могут скрываться в соленых частицах льда, где их сигналы подавляются при анализе масс-спектрометром. Кроме того, разрешающая способность прибора на Cassini была ниже, чем у лабораторного оборудования, что могло помешать обнаружению.
Как отмечают ученые, работа показывает, что океан Энцелада — химически активная среда, где идут реакции синтеза сложных органических молекул, что усиливает интерес к спутнику как к месту, где потенциально могла зародиться жизнь. Будущие миссии с более чувствительными приборами смогут проверить выводы исследователей и, возможно, обнаружить еще более сложную органическую химию в выбросах этого ледяного мира.
В октябре прошлого года стало известно, что на Энцеладе были обнаружены новые органические соединения. Миссия Cassini, завершившаяся в 2017 году, выявила, что из южного полюса спутника выбрасывается шлейф из водяного льда и пара. Позже космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал, что этот шлейф достигает высоты почти в 10 тысяч км. Именно там были открыты новые органические соединения.