PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и исследований все чаще возникает вопрос: есть ли жизнь в других уголках Вселенной? В одной только галактике Млечный Путь насчитываются сотни миллиардов небесных тел, но в своих поисках ученые часто ищут три важнейших элемента: воду, энергию и органический материал.

Есть данные, что ледяная луна Сатурна Энцелад — это океанический мир, который содержит все эти три элемента, что делает его главной целью в поисках жизни.

Во время своей 20-летней миссии космический аппарат НАСА «Кассини» обнаружил, что ледяные шлейфы извергаются с поверхности Энцелада со скоростью около 800 миль в час (400 м/с). Эти шлейфы предоставляют прекрасную возможность для сбора образцов и изучения состава океанов Энцелада и потенциальной обитаемости. Однако до сих пор было неизвестно, не приведет ли скорость шлейфов к фрагментации органических соединений, содержащихся в ледяных зернах, что приведет к разрушению образцов.

Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего продемонстрировали лабораторные доказательства того, что аминокислоты, переносимые в этих ледяных шлейфах, могут пережить удар со скоростью до 4,2 км/с, что позволяет обнаружить их при отборе проб космическими аппаратами. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

В 2012 году заслуженный профессор химии и биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего Роберт Континетти и его коллеги построили на заказ уникальный спектрометр для изучения динамики столкновений отдельных аэрозолей и частиц на высоких скоростях. Хотя прибор не был создан специально для изучения столкновений ледяных зерен, он оказался именно тем, что нужно.

Этот аппарат — единственный в своем роде в мире, который может выбирать отдельные частицы и ускорять или замедлять их до выбранных конечных скоростей, — заявил Континетти.

Мы можем исследовать поведение частиц диаметром от нескольких микрон до сотен нанометров в различных материалах, например, как они рассеиваются или как изменяется их структура при ударе.

В 2024 году НАСА запустит аппарат Europa Clipper, который отправится к Юпитеру. Европа, одна из крупнейших лун Юпитера, является еще одним океаническим миром и имеет схожий с Энцеладом ледяной состав. Есть надежда, что «Клипер» или любые другие будущие зонды к Сатурну смогут идентифицировать определенный ряд молекул в ледяных зернах, которые могут указать на существование жизни в подповерхностных океанах этих лун, но молекулы должны пережить быстрое извержение из луны и сбор зондом.

Хотя уже проводились исследования структуры некоторых молекул в частицах льда, команда Континетти впервые измерила, что происходит, когда одна ледяная крупинка ударяется о поверхность.

Для проведения эксперимента ледяные зерна были созданы с помощью электрораспылительной ионизации, когда вода проталкивается через иглу, находящуюся под высоким напряжением, в результате чего возникает заряд, разбивающий воду на все более мелкие капли. Затем капли помещали в вакуум, где они замерзали. Команда измерила их массу и заряд, а затем с помощью детекторов заряда изображения наблюдала за зернами, когда они пролетали через спектрометр. Ключевым элементом эксперимента стала установка микроканального пластинчатого ионного детектора для точного определения момента удара с точностью до наносекунды.

Результаты показали, что аминокислоты, которые часто называют строительными блоками жизни, могут быть обнаружены при ограниченной фрагментации вплоть до скорости удара 4,2 км/с.

Чтобы получить представление о том, какая жизнь возможна в Солнечной системе, нужно знать, что в отобранных ледяных зернах не было сильной молекулярной фрагментации, чтобы можно было получить отпечаток того, что делает их самостоятельной формой жизни, — говорит Континетти.

Наша работа показывает, что это возможно с ледяными плюмами Энцелада.

Исследование Континетти также поднимает интересные вопросы для самой химии, в том числе о том, как соль влияет на возможность обнаружения определенных аминокислот. Считается, что Энцелад содержит огромные соленые океаны — больше, чем на Земле. Поскольку соль изменяет свойства воды как растворителя, а также растворимость различных молекул, это может означать, что некоторые молекулы скапливаются на поверхности ледяных зерен, что повышает вероятность их обнаружения.

Последствия, которые это имеет для обнаружения жизни в других местах Солнечной системы без миссий на поверхность этих лун с океанами, очень интересны, но наша работа выходит за рамки биосигнатур в ледяных зернах, — заявил Континетти.

Она имеет значение и для фундаментальной химии. Нас радует перспектива пойти по стопам Гарольда Урея и Стэнли Миллера, основателей Калифорнийского университета в Сан-Диего, в изучении формирования строительных блоков жизни в результате химических реакций, активированных ударами ледяных зерен.

05.12.2023


Подписаться в Telegram



Космос

Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

За последнее десятилетие человечество стало св...

ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет
ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет

Теоретические предсказания подтвердились благо...

Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца
Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца

Группа астрономов обнаружила планету, которая ...

MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды
MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды

Группа астрономов под руководством ученых...

Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры
Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры

Из чего состоят облака Венеры? Ученые знают, ч...

MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи
MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи

Нептун известен как насыщенный голубой, а...

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена

Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб...

PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и&...

Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса

Исследователи Военно-морской исследовательской...

NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути

На последнем снимке космического телескопа НАС...

Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее

Иммиграция на Марс и жизнь на н...

На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов

Международная группа ученых под руководст...

The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную
The Astrophysical Journal: Богатые газом галактики зажгли раннюю Вселенную

Новые изображения, полученные с помощью к...

Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой
Ракета НАСА увидит раскаленный край звездообразующей сверхновой

Новая зондирующая ракета отправится в кос...

Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки
Nature: Разгадана тайна марсианской оболочки

В течение четырех лет посадочный аппарат ...

Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии
Новое моделирование пересматривает стандартную модель космологии

Когда ученые увидели первые изображения самых ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса