Изучив данные, добытые автоматическим межпланетным зондом «Кассини» еще в 2015 году, ученые пришли к выводу, что в подледном океане спутника Сатурна Энцелада могут существовать микроорганизмы. «Мы не нашли микробов, – говорит ведущий автор исследования, планетолог из Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио Хантер Уайт (Hunter Waite), – но мы видели их пищу».
Средний радиус Энцелада составляет примерно 252 километров. Его орбита проходит по самой плотной части кольца Е – самого далекого кольца Сатурна. Весьма вероятно, что большая часть вещества в кольце E попала на него с поверхности Энцелада. Спутник находится на расстоянии в 237 378 км от Сатурна и 180 000 км от верхней границы его облаков, между орбитами Мимаса и Тефии. Период обращения Энцелада вокруг Сатурна составляет 32,9 часа.
Поверхность Энцелада покрыта льдом. Ученые давно заподозрили, что этот лед скрывает океан. Впервые такая гипотеза была высказана в 2005 году, когда зонд «Кассини» обнаружил близ южного полюса спутника особые формы рельефа из чередующихся борозд и кряжей, получившие название «тигровые полосы». Позднее каждая из таких полос получила собственное имя: Александрия, Багдад, Каир и Дамаск. Лед в них, по данным спектрального анализа, оказался более молодым и отличающимся по составу от льда на остальной поверхности Энцелада. Также «Кассини-Гюйгенс» отметил наличие на Энцеладе криовулканов – мощных гейзеров, бьющих из-подо льда. По данным масс-спектрометрии, более 90 % их составляла вода.
В 2014 году группа ученых из США и Италии во главе с Лучано Иессом (Luciano Iess) из Римского университета Ла Сапиенца (Sapienza Università di Roma) проанализировала собранные аппаратом «Кассини» при пролетах мимо Энцелада в 2010 и 2012 годах данные о гравитационном поле спутника. Они обнаружили массивную отрицательную аномалию в южной полярной области. Ее размер позволяет исследователям утверждать, что под слоем льда толщиной 30–40 километров находится подледное море, глубиной до десяти километров.
Поверхность Энцелада
В дальнейшем ученых больше всего заинтересовало, нет ли в подледном океане Энцелада источника тепла, который мог бы дать шанс на развитие там жизни. В 2015 году Сянь Вэньсю (Hsiang-Wen Hsu) из Университета Колорадо в Боулдере и его коллеги из Японии, Германии и Венгрии проанализировали собранные «Кассини» данные о частицах космической пыли. Частицы были пойманы зондом в окрестностях Сатурна и проанализированы на борту при помощи аппарата Cosmic Dust Analyser. Исследователям удалось подтвердить, что эти частицы происходят из шлейфа, идущего к Энцеладу.
Выяснилось, что космические пылинки представляют собой наночастицы диоксида кремния. Сянь Вэньсю и его коллеги предположили, что такие частицы смогли сформироваться в ходе химических реакций при высокой температуре в водах Энцелада. Поэтому исследователи считают, что Энцелад содержит горячее ядро, которое разогревает глубокие слои воды не менее чем до 90°C. На Земле есть подобные гидротермальные источники на дне океанов, и они, возможно, сыграли роль в возникновении жизни миллиарды лет назад. Лабораторные эксперименты подтвердили возможность возникновения таких частиц из пород кремния под водой при высоких температуре и давлении. Выводам о гидротермальной активности на Энцеладе была посвящена публикация в журнале Nature.
Но и авторы статьи, и другие исследователи не исключают другой источник тепла в недрах Энцелада. Им может быть так называемый приливный разогрев. Сила притяжения Сатурна, вызывающая приливно-отливные явления на Энцеладе, может высвобождать из-за деформации большое количество энергии. Такое явление наблюдается на спутниках Юпитера, Сатурна и Нептуна, например, им объясняют вулканическую активность на Титане.
Тем временем, при следующих свиданиях с Энцеладом «Кассини» подробнее изучал состав этих бьющих из-подо льда струй при помощи прибора INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer). В октябре 2015 года аппарат прошел на расстоянии всего лишь в 48 километров от поверхности Энцелада. Благодаря добытым в этот момент данным, удалось установить, что помимо воды, метана и аммиака в криовулканах Энцелада содержится как минимум 1,4 % молекулярного водорода и до 0,8 % углекислого газа.
Авторы исследования полагают, что водород может свидетельствовать о гидротермальной активности в океане Энцелада. А она, в свою очередь, может дать основу сообществам живых организмов, подобных тем, что возникают вокруг «черных курильщиков» на дне земных океанов.
Открытие делает Энцелад самым привлекательным объектом для поисков внеземной жизни. Но, возможно, скоро станет известно, что у него есть конкуренты. Криовулканы есть не только на Энцеладе, но и на другом спутнике Сатурна – Титане, а также Тритоне (спутнике Нептуна), Европе и Ганимеде (спутниках Юпитера), весьма вероятно их наличие на Плутоне. В 2016 году наличие криовулканов было обнаружено на малой планете Церера.
Исследование опубликовано в журнале Science.
