Исследование ледяных спутников Сатурна и Юпитера уже давно является центром внимания ученых в поисках внеземной жизни. Согласно новому исследованию, даже микроскопические количества клеточного материала, выброшенного со спутников или экзопланет, могут показать признаки жизни приборам миссий, запланированных на ближайшее будущее.
Это увлекательное исследование, проведенное исследователями из Вашингтонского университета в Сиэтле и Свободного университета в Берлине, предлагает многообещающие идеи для предстоящих исследовательских миссий.
Микроскопический прорыв в поисках внеземной жизни
Ведущий автор Фабиан Кленнер, постдокторант Вашингтонского университета, подчеркивает значимость их работы.
«Впервые мы показали, что даже крошечную фракцию клеточного материала можно идентифицировать с помощью масс-спектрометра на борту космического корабля», — объяснил Кленнер.
«Наши результаты дают нам больше уверенности в том, что с помощью новых инструментов мы сможем обнаруживать формы жизни, подобные земным, которые, как мы все больше верим, могут присутствовать на океанских лунах», — продолжил он.
Этот прорыв укрепляет надежду на обнаружение форм жизни на океанских лунах и внесолнечных планетах с помощью сложных инструментов, предназначенных для предстоящих космических миссий.
В поисках жизни на спутниках Солнечной системы
Это исследование особенно актуально в свете результатов миссии Кассини, которая завершилась в 2017 году. Кассини обнаружил шлейфы, исходящие от спутника Сатурна Энцелада, что указывает на наличие газа и зерен льда.
Предстоящая миссия Europa Clipper к спутнику Юпитера Европе, запланированная на октябрь, направлена на то, чтобы доставить более совершенные инструменты для углубленных исследований.
Готовясь к миссии Europa Clipper, исследователи провели эксперименты, чтобы смоделировать то, с чем могут столкнуться эти инструменты. Задача воспроизвести высокоскоростное столкновение ледяных зерен с космическим кораблем побудила команду принять новый подход.
Они разложили жидкую воду на капли в вакууме и использовали лазер для анализа материала, моделируя условия, с которыми столкнутся инструменты космического корабля.
Моделирование космоса в водах Аляски
Их эксперименты показали, что будущие космические миссии смогут обнаруживать клеточный материал в зернах льда. В частности, исследование было сосредоточено на Sphingopyxis alaskensis, бактерии, обнаруженной в водах Аляски, известной своим небольшим размером и способностью процветать в холодной среде с дефицитом питательных веществ. Эти характеристики делают его идеальной моделью потенциальной жизни на ледяных лунах.
Кленнер подчеркивает важность изучения отдельных ледяных зерен. «Они чрезвычайно малы, поэтому теоретически способны поместиться в ледяные зерна, выбрасываемые из океанского мира, такого как Энцелад или Европа».
Исследование показало, что анализ отдельных зерен, в которых может быть сконцентрирован биоматериал, более эффективен, чем исследование более крупного и разбавленного образца.
Фосфат + вода = жизнь на Энцеладе?
Недавнее исследование, проведенное теми же исследователями, подтвердило существование жизни на этих лунах и обнаружило доказательства наличия фосфатов на Энцеладе. Это открытие в сочетании с наличием воды, других солей и органических материалов на основе углерода увеличивает вероятность того, что на этих небесных телах существует жизнь.
Исследование также предполагает, как бактериальные клетки могут интегрироваться в ледяной материал. Если бактериальные клетки заключены в липидную мембрану, они могут образовать «кожу» на поверхности океана, подобную морской пене на Земле.
Когда океан соединяется с поверхностью, космический вакуум может вызвать кипение подземного океана, включающее клеточный материал в ледяные зерна.
Кленнер объясняет значение этих результатов, говоря: «Здесь мы описываем правдоподобный сценарий того, как бактериальные клетки теоретически могут быть включены в ледяной материал, который образуется из жидкой воды на Энцеладе или Европе, а затем выбрасывается в космос».
В поисках липидов с помощью миссии Europa Clipper
Анализатор поверхностной пыли Europa Clipper представляет собой шаг вперед в области приборов для исследования космоса, способный обнаруживать отрицательно заряженные ионы и лучше подходящий для идентификации жирных кислот и липидов. Кленнер считает перспективу поиска липидов более интересной, чем поиск строительных блоков ДНК, из-за их стабильности.
Старший автор Фрэнк Постберг из Свободного университета Берлина заключает: «При наличии подходящих приборов, таких как анализатор поверхностной пыли на космическом зонде НАСА Европа Клипер, найти жизнь или ее следы на ледяных лунах может быть проще, чем мы думали».
Этот оптимистичный прогноз основан на присутствии жизни и ее включении в ледяные зерна из подземных водоемов, что открывает путь к захватывающим открытиям в поисках внеземной жизни.
Последствия обнаружения жизни на ледяных лунах
Подводя итог, можно сказать, что это важное и своевременное исследование предоставляет астрономам новые инструменты в поисках внеземной жизни. Это открытие увеличивает потенциал обнаружения форм жизни на ледяных спутниках Сатурна и Юпитера.
Инновационно моделируя космические условия и сосредоточив внимание на мельчайших деталях ледяных зерен, международная команда ученых проложила путь к будущим миссиям по более тщательному исследованию этих далеких лун и обнаружению малейших признаков жизни за пределами Земли.
Этот скачок вперед в освоении космоса подчеркивает захватывающую возможность того, что при наличии правильных инструментов и четкого понимания того, где искать, поиск следов жизни на просторах космоса может быть ближе к нашей досягаемости, чем когда-либо прежде.
Исследование было результатом совместных усилий международной команды из различных уважаемых учреждений. К ним относятся Открытый университет в Великобритании, Лаборатория реактивного движения НАСА , Университет Колорадо в Боулдере и Лейпцигский университет.
Полная версия исследования была опубликована в журнале Science Advances.
