Международная команда астрономов проанализировала спектральные данные 961 богатой солями ледяной частицы, зафиксированной анализатором космической пыли на борту аппарата НАСА «Кассини» во время его полета в системе Сатурна в 2004–2017 годах. Вместо однородного солевого состава исследователи выявили как минимум пять различных химических подтипов, в которых доминировали хлорид натрия, карбонат натрия, фосфат натрия, гидроксид натрия или калиевые соли.

То, что они обнаружили, опровергает давнее предположение. Раньше считалось, что капли океана, выброшенные через трещины в южной полярной ледяной коре спутника, замерзают мгновенно. Однако лабораторные эксперименты по замораживанию и термодинамическое моделирование показали, что более крупные капли соленой жидкости медленно замерзают внутри ледяных жерл. Затем замерзшие капли разгоняются до скорости 1000 км/ч и разбиваются о стенки жерл на микрометровые химически чистые фрагменты, которые «Кассини» и обнаружил в кольце E Сатурна.

«Энцелад фактически делает за нас большую часть работы по подготовке образцов к анализу. Обычно в земных химических лабораториях эта задача требует больших усилий, — отметил Франк Постберг из Свободного университета Берлина. — Компоненты океанической воды отделяются друг от друга и одновременно концентрируются в отдельных ледяных частицах».

Сопутствующее исследование, опубликованное в тот же день, придает поискам жизни биологическое правдоподобие. Исследователи из Мюнхенского университета при участии коллег из других вузов Германии воссоздали в лаборатории условия океана Энцелада: сильно щелочную воду с pH 10 или 11, очень низкое содержание кислорода и высокие концентрации карбонатов.

В смоделированную среду они поместили Methanothermococcus okinawensis — археон, производящий метан в глубоководных гидротермальных источниках Земли. В среде, имитирующей условия Энцелада, организм прекрасно себя чувствовал и вырабатывал метан с использованием водорода. Это стало для ученых большим сюрпризом, пишет EurekAlert.

Оба исследования имеют практическое значение для разработки космических программ, особенно для планируемой миссии Европейского космического агентства к Энцеладу. Процесс замерзания и фрагментации означает, что любой микробный материал в капле океана будет сконцентрирован в небольшом числе ледяных частиц в относительно чистой форме. Это означает, что биосигнатуры будет легче обнаружить приборами, которые уже разрабатывают на Земле.

«Хотя это и не означает, что на спутнике Сатурна есть жизнь, наше первое исследование показывает: если она там все же существует, то у будущих космических миссий есть хорошие шансы обнаружить ее следы при анализе отдельных ледяных частиц из шлейфа Энцелада», — отметил Постберг.

Ученые обнаружили на Энцеладе, ледяном спутнике Сатурна, цианистый водород — ключевую молекулу для зарождения жизни. Они также выяснили, что океан Энцелада является мощным источником химической энергии, содержащим органические соединения, способные поддерживать жизнь.