Благодаря многолетней работе автоматической межпланетной станции «Кассини» (Cassini) ученые знают, что зерна водяного и иного льда, которые попадают в космос из гейзеров на спутнике Сатурна Энцеладе, богаты органическими соединениями. Некоторые из этих соединений играют важную роль в существовании живых организмов на Земле, хотя, конечно, они могут иметь и геологическое происхождение. Однако еще одним необходимым условием для образования жизни является источник химической энергии. И теперь ученые, которые обрабатывают архивные данные с «Кассини», нашли убедительное подтверждение существования на Энцеладе цианида водорода – молекулы, которая играла большую роль в происхождении жизни на нашей планете. Их работа была опубликована 14 декабря в журнале Nature Astronomy.

Открытия в этой области делаются не в первый раз. В 2017 году ученые нашли на Энцеладе химические элементы, которая могла бы помочь поддерживанию жизни. Комбинация углекислого газа, метана и водорода в выбросах вещества из гейзеров наводила на мысль о метаногенезе — метаболическом процессе, в результате которого образуется метан. Метаногенез широко распространен на Земле и, возможно, имел решающее значение для зарождения жизни на нашей планете.

Новая работа посвящена поискам дополнительных химических источников энергии, гораздо более эффективных, чем выработка метана. Астрономы обнаружили в выбросах с Энцелада множество окисленных органических соединений. Окисление способствует высвобождению химической энергии, что указывает на разнообразие химических путей потенциального поддержания жизни в недрах Энцелада.

«Чем больше мы пытались найти ошибки в наших результатах, проверяя альтернативные модели, тем убедительнее становились доказательства. В конце концов стало ясно, что невозможно подобрать химический состав выброса, не включив в него цианид водорода», – сказал ведущий автор исследования Джона Питер, докторант Гарвардского университета.

Цианистый водород (т. е. синильная кислота) является «отправной точкой» для большинства теорий происхождения жизни. Жизнь, какой мы ее знаем, строится из аминокислот, а цианистый водород – одна из универсальных молекул, необходимых для их образования.

Основным источником данных для анализа является спектрометрия, проведенная станцией «Кассини» во время пролетов через шлейфы вещества, выброшенного гейзерами Энцелада. В предыдущих исследованиях использовались лабораторные эксперименты и геохимическое моделирование для воспроизведения условий, обнаруженных «Кассини». Авторы новой работы вместо этого применили математическое и статистическое моделирование. Они изучили данные, собранные масс-спектрометром ионов и нейтральных частиц «Кассини», который фиксировал газ, ионную среду и зерна льда.

«Наша работа предоставляет дополнительные доказательства того, что на Энцеладе находятся некоторые из наиболее важных молекул, необходимых как для образования «строительных блоков» жизни, так и для поддержания жизни посредством метаболических реакций», — резюмирует Джона Питер. – «Энцелад, по всей видимости, отвечает основным требованиям для поддержания жизни, а теперь мы представляем и то, как и какими химическими путями там могут формироваться сложные биомолекулы».

Ссылка: jpl.nasa.gov

Обсудить