В новой работе, опубликованной в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta, ученые из США изучили показатель кислотности pH воды, которая извергается из гейзеров Энцелада, одного из спутников Сатурна. Эти данные позволяют делать выводы о возможности существования жизни (в настоящем или в прошлом) в подповерхностном океане спутника.

Энцелад – геологически активный объект. Считается, что под его поверхностью существует океан жидкой воды. Основное свидетельство этого – гейзеры из частиц льда и паров воды, извергающиеся в космос из разломов на поверхности Энцелада вблизи южного полюса. Их неоднократно наблюдал космический зонд «Кассини», искусственный спутник Сатурна.

Команда ученых из Университета Вашингтона и Юго-западного Исследовательского института разработала химическую модель воды Энцелада. Она основана на собранных «Кассини» масс-спектрометрических данных о частицах льда и водяного пара, попавших в космос из гейзеров Энцелада. Эта модель позволила подсчитать показатель pH испаряющейся со спутника воды. pH – фундаментальная характеристика кислотно-щелочных свойств жидкости. Она напрямую зависит от происходящих в ней химических процессов. Низкий pH свидетельствует о кислых условиях воды, высокий – о щелочных.

Согласно полученной модели, вода в океане Энцелада является соленой и очень щелочной со значением pH от 11 до 12. Таким образом, ее можно сравнить с аммиачными растворами для чистки стекол. Океан спутника Сатурна дожлен содержать ту же самую соль (хлорид натрия), что и океаны на Земле, а также существенное количество карбоната натрия, т. е. соды. Это делает его похожим на некоторые содовые соляные озера – например, Нагади в Кении или Моно Лейк в Калифорнии.

«Информация о значении pH позволяет нам лучше понять геохимические процессы, происходящие в «содовом океане» Энцелада». – говорит Кристофер Глейн из Университета Вашингтона. Благодаря этой модели ученые могут предположить, что высокий pH океана возник в результате метаморфического процесса, известного как серпентинизация. В водоемах на Земле породы с малым содержанием кремния и со значительным количеством железа и магния – ультрабазиты – попадают на океаническое дно, поднимаясь из верхних регионов мантии. Они вступают в химическое взаимодействие с молекулами воды и превращаются в серпентиниты (породы, содержащие минерал серпентин), а водная среда становится щелочной. На Энцеладе защелачивание воды также должно происходить на дне предполагаемого океана.

Гипотеза о процессе серпентинизации в океане Энцелада интересна тем, что реакция между металлическими породами и океанической водой приводит, кроме прочего, к образованию молекул водорода H2. На Земле водород является источником химической энергии, которая используется в биосферах глубинных частей океана, где отсутствует солнечный свет – более известный и распространенный источник энергии. Кроме того, водород способствует образованию сложных органических соединений, таких как аминокислоты, ведущие, как предполагается, к образованию жизни и служащие источником пищи для метанопроизводящих микробов. Наличие серпентинизации может сделать Энцелад еще более привлекательным телом в Солнечной системе с точки зрения поисков внеземной жизни.

Ссылка: phys.org

Обсудить