Подповерхностный океан Энцелада имеет различные источники энергии для микробной жизни

Подповерхностный океан Энцелада имеет различные источники энергии для микробной жизни

Гейзеры на Энцеладе извергают из ледяных недр спутника облако мелких ледяных частиц в открытый космос. Авторы и права: NASA / ESA / JPL / SSI / Cassini Imaging Team.

В исследовании, опубликованном в этом месяце в журнале Icarus, планетологи из США и Германии смоделировали химические процессы в подповерхностном океане Энцелада, шестом по величине спутнике Сатурна.

Миссия “Кассини” (НАСА), занимавшаяся исследованием Сатурна и его спутников, обнаружила шлейф из ледяных частиц и водяного пара, извергающихся из трещин на поверхности Энцелада.

У этого маленького спутника есть глобальный подповерхностный океан, соприкасающийся со скалистым ядром, что делает его многообещающим местом для поиска доказательств существования внеземной жизни в нашей Солнечной системе.

Предыдущее обнаружение молекулярного водорода в шлейфе указывает на наличие свободной энергии, доступной для метаногенеза, метаболической реакции водорода с диоксидом углерода с образованием метана и воды.

Дополнительные пути могут также обеспечить источники энергии в океане Энцелада, но они требуют использования других соединений, которые пока ещё не были обнаружены.

“Обнаружение молекулярного водорода в шлейфе показало, что в океане Энцелада имеется свободная энергия”, – сказала Кристин Рэй, исследователь из отдела космических наук и инженерии Юго-Западного исследовательского института, а также доктор философии и студентка факультета физики и астрономии Техасского университета в Сан-Антонио.

На Земле, аэробные или дышащие кислородом существа потребляют энергию органических веществ, таких как глюкоза и кислород, для создания углекислого газа и воды.

Анаэробные микробы могут метаболизировать водород с образованием метана.

“Мы задавались вопросом, могут ли другие типы метаболических реакций также стать источником энергии в океане Энцелада”, – объяснила Рэй.

Поскольку для этого потребуется другой набор окислителей, которые исследователи пока ещё не обнаружили в шлейфе Энцелада, Рэй и её коллеги выполнили химическое моделирование, чтобы определить, могут ли условия в океане и твёрдом ядре поддерживать эти химические процессы.

Например, они изучили, как ионизирующая радиация из космоса может создавать окислители кислород и перекись водорода, и как абиотическая геохимия в океане и скалистом ядре может способствовать химическому нарушению равновесия, которое может поддерживать метаболические процессы.

Подповерхностный океан Энцелада имеет различные источники энергии для микробной жизни

Космический корабль “Кассини” впервые пролетел через гейзеры спутника Сатурна Энцелада в ноябре 2009 года. Авторы и права: NASA / JPL / Space Science Institute.

Исследователи рассмотрели, могут ли эти окислители накапливаться с течением времени, если восстановители не будут присутствовать в заметных количествах.

Они также рассмотрели, как водные восстановители или минералы морского дна могут преобразовывать эти окислители в сульфаты и оксиды железа.

“Мы сравнили наши оценки свободной энергии с экосистемами на Земле и определили, что в целом наши значения для аэробного и анаэробного метаболизма соответствуют или превышают минимальные требования”, – сказала Рэй.

Эти результаты показывают, что производство оксидантов и химия окисления могут способствовать поддержанию возможной жизни и метаболически разнообразного микробного сообщества на Энцеладе.

Теперь, когда исследователи определили потенциальные источники пищи для микробов, следующий вопрос, который следует задать: какова природа сложных органических веществ, выходящих из океана?

Это исследование – ещё один шаг в понимании того, как маленький спутник может поддерживать жизнь способами, которые полностью превосходят наши ожидания!

Больше информации:

https://www.sciencedirect.com/

Источник: universetoday.ru



Добавить комментарий