Cassini Orbiters atklāja daudzas aizraujošas lietas par Saturna sistēmu pirms tās misija beidzās 2017. gada septembrī. Papildus tam, ka tika daudz atklāts par Saturna gredzeniem un Titāna (Saturna lielākais mēness) virsmu un atmosfēru, tas bija atbildīgs arī par ūdens plūsmas atklāšanu no Enceladus dienvidu polārā reģiona. Šo plūmju atklāšana izraisīja plašas diskusijas par iespējamo dzīvības esamību Mēness interjerā.
Daļēji tas tika pamatots ar pierādījumiem, ka plūmes sniedzās līdz mēness serdeņa / mantijas robežai un satur dzīvībai svarīgus elementus. Pateicoties jaunam pētījumam, kuru vadīja pētnieki no Heidelbergas universitātes, Vācijā, tagad ir apstiprināts, ka plūmes satur sarežģītas organiskas molekulas. Šī ir pirmā reize, kad ķermenī, kas nav Zeme, ir atklāti sarežģīti organiskie savienojumi, un tas atbalsta dzīvību atbalstošo mēness lietu.
Nesen žurnālā parādījās pētījums ar nosaukumu “Makromolekulārie organiskie savienojumi no Enceladus dziļumiem” Daba. Pētījumu vadīja Frenks Postbergs un Nozērs Khawaja no Heidelbergas universitātes Zemes zinātņu institūta, un tajā piedalījās dalībnieki no Leibnizas Virsmas modifikācijas institūta (IOM), Dienvidrietumu pētniecības institūta (SwRI), NASA reaktīvās vilces laboratorijas un vairākas universitātes.
Šķidrā ūdens okeāna esamība Enceladus iekšpusē ir bijusi zinātnisku diskusiju objekts kopš 2005. gada, kad Cassini pirmo reizi novēroja plūdus, kas satur ūdens tvaikus, plūstot no Mēness dienvidu polārās virsmas caur plaisām virsmā (saukts par “Tiger Stripes”). Saskaņā ar Cassini-Huygens zonde, šīs emisijas galvenokārt sastāv no ūdens tvaikiem un satur molekulāro slāpekli, oglekļa dioksīdu, metānu un citus ogļūdeņražus.
Attēlveidošanas, masas spektrometrijas un magnetosfēras datu apvienotā analīze arī liecināja, ka novērotie dienvidu polāro plūmi rodas no zem spiediena zemūdens kamerām. To apstiprināja Cassini misija 2014. gadā, kad zonde veica gravitācijas mērījumus, kas liecināja par šķidra ūdens dienvidu polārā apakšzemes okeāna esamību, kura biezums ir aptuveni 10 km.
Īsi pirms zondes nonākšanas Saturna atmosfērā, zonde ieguva arī datus, kas liecināja, ka iekšējais okeāns jau kādu laiku pastāv. Pateicoties iepriekšējiem lasījumiem, kas norādīja uz hidrotermiskās aktivitātes klātbūtni interjerā, un simulācijām, kas modelēja interjeru, zinātnieki secināja: ja kodols būtu pietiekami porains, šī darbība būtu varējusi nodrošināt pietiekami daudz siltuma, lai miljardus gadu uzturētu iekšējo okeānu.
Tomēr visi iepriekšējie Cassini dati spēja identificēt tikai vienkāršos organiskos savienojumus plūmju materiālā ar molekulmasu lielākoties zem 50 atomu masas vienībām. Pētījuma dēļ komanda novēroja sarežģītu makromolekulāru organisko materiālu pierādījumus plūmju ledainajos graudos, kuru masa bija lielāka par 200 atomu masas vienībām.
Tas ir pirmais kompleksās organiskās vielas atklājums ārpuszemes ķermenī. Kā Dr Khawaja paskaidroja nesenā EKA paziņojumā presei:
“Mēs atradām lielus molekulārus fragmentus, kas parāda struktūras, kas raksturīgas ļoti sarežģītām organiskām molekulām. Šīs milzīgās molekulas satur sarežģītu tīklu, kas bieži tiek veidots no simtiem oglekļa, ūdeņraža, skābekļa un iespējamā slāpekļa atomu, kas veido gredzenveida un ķēdes veida struktūras. ”
Atklātās molekulas bija izmetušo ledus graudu rezultāts, kas triecās pret putekļu analīzes instrumentu uz Cassini kuģa ar ātrumu aptuveni 30 000 km / stundā. Tomēr komanda uzskata, ka šie bija tikai lielāku Enceladus ledus virsmu molekulu fragmenti. Kā viņi apgalvo savā pētījumā, dati liecina, ka virs okeāna ir plāna ar organiskām vielām bagāta filma.
Šīs lielās molekulas būtu sarežģītu ķīmisku procesu rezultāts, kas varētu būt saistīts ar dzīvību. Pārmaiņus tos var iegūt no pirmatnējā materiāla, kas ir līdzīgs tam, kas ir atrasts dažos meteorītos, vai (kā komanda uzskata, ka), ko rada hidrotermiskās aktivitātes. Postbergs paskaidroja:
"Manuprāt, mūsu atrastie fragmenti ir hidrotermiskas izcelsmes, un tie ir apstrādāti Enceladus hidrotermiski aktīvajā kodolā: tur, kur mēs sagaidām augstu spiedienu un siltu temperatūru, ir iespējams, ka var rasties sarežģītas organiskas molekulas."
Kā minēts, nesenās simulācijas parādīja, ka mēness varētu radīt pietiekami daudz siltuma, pateicoties hidrotermiskai aktivitātei, lai tā iekšējais okeāns pastāvētu miljardiem gadu. Šis pētījums seko šim scenārijam, parādot, kā organiskos materiālus var ievadīt okeānā ar hidrotermisko ventilāciju. Tas ir līdzīgi tam, kas notiek uz Zemes - procesam, kurš, pēc zinātnieku domām, varētu būt spēlējis būtisku lomu mūsu planētas dzīvības pirmsākumos.
Uz Zemes organiskās vielas var uzkrāties uz augošo gaisa burbuļu sienām, ko rada hidrotermiskās atveres, kuras pēc tam paceļas uz virsmu un tiek izkliedētas ar jūras izsmidzināšanu, un burbuļi eksplodē. Zinātnieki uzskata, ka līdzīgs process notiek Enceladusā, kur gāzu burbuļi, kas paceļas cauri okeānam, varētu izraisīt organisko materiālu celšanu no kodolu mantijas robežas līdz ledainajai virsmai.
Kad šie burbuļi plīst virsmā, tas palīdz izkliedēt daļu organisko vielu, kas pēc tam kļūst par daļu no sāļās aerosola, kas nonāk caur tīģeru plaisām. Pēc tam šis aerosols sasalst ledus daļiņās, nonākot kosmosā, nosūtot organiskos materiālus un ledu visā Saturna sistēmā, kur tas tagad ir atklāts. Ja šis pētījums ir pareizs, Enceladus interjerā ir vēl viena būtiska dzīvības sastāvdaļa, padarot dzīvi tur daudz spēcīgāku.
Tas ir tikai jaunākais Cassini veikto atklājumu virknē, daudzi no tiem norāda uz iespējamo dzīvības esamību Saturna pavadoņos vai dažos no tiem. Papildus tam, ka tika apstiprinātas pirmās organiskās molekulas mūsu Saules sistēmas “okeāna pasaulē”, Cassini atrada arī pārliecinošus pierādījumus par bagātīgu probiotisko vidi un organisko ķīmiju Titanā.
Paredzams, ka nākotnē šajos mēnešos atgriezīsies vairākas misijas, lai savāktu vairāk pierādījumu par iespējamo dzīvi, paceļoties tur, kur godājams Cassini palika prom. Tik ilgi Cassini, un paldies par takas dedzināšanu!
