Международная команда ученых сделала важнейшее открытие при анализе архивных данных миссии NASA "Кассини", в рамках которой с 30 июня 2004 года до 15 сентября 2017 года изучалась система Сатурна: в ледяных частицах, выбрасываемых гейзерами 504-километрового спутника Энцелада, обнаружены фосфаты натрия — соединения, критически важные для возникновения жизни. Это первое подтверждение наличия соединений фосфора в океанах за пределами Земли.

Энцелад, запечатленный космическим аппаратом NASA "Кассини" (здесь и далее снимки от "Кассини") 15 февраля 2016 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill
Энцелад, запечатленный космическим аппаратом NASA "Кассини" (здесь и далее снимки от "Кассини") 15 февраля 2016 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill

Значимость открытия

Фосфор является одним из фундаментальных элементов жизни на Земле, входя в состав ДНК, клеточных мембран и участвуя в энергетическом обмене всех живых организмов. Обнаружение фосфатов в океане Энцелада существенно повышает оценку потенциальной обитаемости этого спутника Сатурна.

Изображение Энцелада, полученное 17 сентября 2008 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill
Изображение Энцелада, полученное 17 сентября 2008 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill

Методология исследования

Открытие стало возможным благодаря данным, собранным анализатором космической пыли, который был установлен на борту космического аппарата "Кассини". Анализатор улавливал и исследовал ледяные частицы, выбрасываемые из подповерхностного океана Энцелада во время гейзерной активности на его южном полюсе. Чтобы получить доступ к исходному материалу, "Кассини" пришлось несколько раз пролететь сквозь струи водяного пара и захватить крупицы льда, несущие бесценную информацию о подповерхностном океане.

Гейзеры, бьющие из южного полюса Энцелада. Изображение было получено 4 мая 2006 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill
Гейзеры, бьющие из южного полюса Энцелада. Изображение было получено 4 мая 2006 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill

Анализ показал, что концентрация фосфатов в океане Энцелада минимум в 100 раз превышает содержание аналогичных соединений в земных океанах. Этот факт оказался неожиданным даже для ученых, которые ранее предполагали наличие фосфора в океане спутника (но точно не в таких значительных количествах).

Перспективы исследований

Новое компьютерное моделирование указывает на вероятность обнаружения высоких концентраций фосфатов в подповерхностных океанах других спутников газовых гигантов – Европы и Ганимеда (спутники Юпитера), Мимаса и Дионы (спутники Сатурна). Это предположение можно будет проверить благодаря будущим космическим миссиям.

Гейзеры Энцелада, запечатленные 30 ноября 2010 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill
Гейзеры Энцелада, запечатленные 30 ноября 2010 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill

Будущие миссии

К системе Юпитера уже направляются зонды ESA JUICE и NASA Europa Clipper, которые достигнут цели в 2031 и 2030 годах соответственно. Основными объектами исследования JUICE станут три крупнейших спутника газового гиганта: Ганимед, Европа и Каллисто. А вот Europa Clipper сосредоточит все внимание на Европе. Обе миссии соберут данные о поверхности этих ледяных миров, их внутренней структуре и активности, что поможет лучше понять условия в их подповерхностных океанах и оценить их потенциальную обитаемость.

Энцелад на фоне колец Сатурна. Изображение от 6 ноября 2011 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill
Энцелад на фоне колец Сатурна. Изображение от 6 ноября 2011 года / © NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill

Научное значение

Обнаружение высоких концентраций фосфатов в океане Энцелада – важный шаг в понимании распространенности условий, необходимых для возникновения жизни. Если подобные концентрации характерны для подледных океанов других спутников, это может указывать на более широкое распространение базовых компонентов жизни в Солнечной системе, чем предполагалось ранее.