Подповерхностный океан Энцелада имеет различные источники энергии для микробной жизни

Подповерхностный океан Энцелада
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.

Энцелад
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/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.