Энцелад, спутник Сатурна, считается перспективным местом для поиска внеземной жизни благодаря подлёдному океану жидкой воды. Через трещины у южного полюса в космос вырываются струи водяного пара и льда — их неоднократно изучал зонд Cassini.
Новое исследование показало: капли океанической воды в выбросах замерзают не мгновенно, а постепенно. При этом растворённые вещества разделяются — хлорид натрия и карбонат натрия концентрируются в разных частях ледяных частиц.
В трещинах коры пар разгоняет частицы льда до скорости около 1000 км/ч, они бьются о стенки каналов и дробятся на фрагменты размером в несколько микрометров. Некоторые из них содержат почти чистые концентраты солей и органики.
По мнению учёных, это природное «обогащение» облегчит поиск биомаркеров: если в океане есть микроорганизмы или их следы, их компоненты могут собраться в отдельных гранулах льда, которые проще обнаружить приборам зонда прямо во время пролёта сквозь шлейф.
Во второй части исследования учёные воссоздали в лаборатории условия океана Энцелада: высокую щёлочность (pH 10–11), мало кислорода, много карбонатов и взаимодействие воды с породой, при котором выделяется водород.
В эту среду поместили земную археи Methanothermococcus okinawensis — микроорганизм, который производит метан из водорода и углекислого газа без участия кислорода. Он смог адаптироваться и продолжил вырабатывать метан даже при нехватке CO2.
Это не доказывает существование жизни на Энцеладе, но показывает, что подобные биологические процессы могут быть устойчивы в необычных внеземных условиях.
Результаты важны для будущих миссий к спутнику, включая разработку аппаратов, способных анализировать отдельные ледяные частицы из его выбросов. Одну из таких миссий готовит Европейское космическое агентство, и учёные намерены с ним сотрудничать.
Вывод команды исследователей: сам Энцелад естественным образом сортирует и концентрирует вещества из своего океана, упрощая работу будущим аналитическим приборам на зондах.