Ведущий научный сотрудник SwRI доктор Кристофер Гляйн был частью группы, которая обнаружила фосфор, ключевой строительный материал для жизни, в подповерхностном океане маленького спутника Сатурна, Энцелада. Жидкая вода извергается из подповерхностного океана Луны, образуя шлейф, содержащий крупинки замерзшей океанской воды. Некоторые из этих ледяных зерен продолжают формировать кольцо E Сатурна. Команда проанализировала данные космического корабля «Кассини» по ледяным зернам в кольце E, которые выявили следы растворимых фосфатных солей из океана Энцелада.
Предоставлено: Группа обработки изображений Cassini/SSI/JPL/SWRI/Свободный университет Берлина.

Поиски внеземной жизни в нашей Солнечной системе стали еще более захватывающими. Группа ученых, включая доктора Кристофера Глейна из Юго-Западного научно-исследовательского института, обнаружила новые доказательства того, что подповерхностный океан спутника Сатурна Энцелада содержит ключевой строительный материал для жизни. Команда напрямую обнаружила фосфор в форме фосфатов, происходящих из покрытого льдом глобального океана Луны, используя данные миссии НАСА «Кассини». Кассини исследовал Сатурн и его систему колец и спутников более 13 лет.

«В 2020 году (опубликовано в 2022 году) мы использовали геохимическое моделирование, чтобы предсказать, что в океане Энцелада должно быть много фосфора », — сказал Глейн, ведущий специалист по внеземной океанографии. Он является соавтором статьи в журнале Nature, описывающей это исследование. «Теперь мы обнаружили большое количество фосфора в образцах шлейфового льда, выбрасываемого из глубин океана».

Космический аппарат «Кассини» обнаружил подповерхностную жидкую воду Энцелада и проанализировал образцы шлейфа ледяных зерен и газов, вырывающихся в космос из трещин на ледяной поверхности Луны. Анализ класса богатых солью ледяных зерен с помощью анализатора космической пыли Cassini показал наличие фосфатов натрия. Результаты наблюдений группы вместе с лабораторными аналогами экспериментов позволяют предположить, что фосфор легко доступен в океане Энцелада в виде фосфатов.

Фосфор в форме фосфатов жизненно важен для всего живого на Земле. Он необходим для создания ДНК и РНК, молекул-носителей энергии, клеточных мембран, костей и зубов у людей и животных и даже морского микробиома планктона. Жизнь, какой мы ее знаем, просто невозможна без фосфатов.

Ученые пришли к выводу, что содовый или щелочной океан (содержащий NaHCO₃ и/или Na₂CO₃) внутри Энцелада геохимически взаимодействует с каменным ядром. Геохимическое моделирование и лабораторные эксперименты показывают, что это взаимодействие способствует растворению фосфатных минералов, делая фосфаты (например, HPO₄^2-) доступными для потенциальной жизни в океане. Открытие Кассини фосфатов убедительно подтверждает парадигму того, что океан Энцелада пригоден для жизни.
Предоставлено: Юго-западный научно-исследовательский институт.

«Мы обнаружили, что концентрация фосфатов в океанских водах Луны, образующих шлейфы, по крайней мере в 100 раз выше, чем в океанах Земли», — сказал Глейн. «Использование модели для предсказания присутствия фосфатов — это одно, но фактическое обнаружение фосфатов невероятно увлекательно. Это ошеломляющий результат для астробиологии и важный шаг вперед в поисках жизни за пределами Земли».

Одно из самых глубоких открытий планетологии за последние 25 лет заключается в том, что в нашей Солнечной системе часто встречаются миры с океанами под поверхностным слоем льда. К таким мирам относятся ледяные спутники планет-гигантов, таких как Европа, Титан и Энцелад, а также более далекие тела, такие как Плутон.

Такие миры, как Земля, с поверхностными океанами, должны находиться в пределах узкого диапазона расстояний от своих родительских звезд, чтобы поддерживать температуру, которая поддерживает поверхностную жидкую воду. Однако миры внутренних океанов могут возникать на гораздо более широком диапазоне расстояний, что значительно увеличивает количество обитаемых миров, которые, вероятно, существуют по всей галактике.

«Геохимические эксперименты и моделирование показывают, что такие высокие концентрации фосфатов являются результатом повышенной растворимости фосфатных минералов в Энцеладе и, возможно, в других ледяных океанских мирах в Солнечной системе за пределами Юпитера», — сказал Глейн. «С этим открытием теперь известно, что океан Энцелада удовлетворяет тому, что обычно считается самым строгим требованием для жизни. Следующий шаг ясен — нам нужно вернуться на Энцелад, чтобы увидеть, действительно ли пригодный для жизни океан обитаем».