Замерзший спутник Сатурна Энцелад дразнит своими загадками. Все больше ученых убеждается в том, что это лучшее место в нашей Солнечной системе для поисков жизни. Летающий в настоящее время вокруг Сатурна межпланетный зонд НАСА «Кассини» сделал интригующее открытие, зафиксировав струи льда, выбрасываемые на поверхность подземным жидким океаном, предположительно существующим в этом таинственном мире. Не исключено, что мир этот может оказаться пригодным для внеземной жизни.



«Кассини» должен завершить свой полет в 2017 году, и ученые очень хотят отправить специальный космический корабль на Энцелад, чтобы тот занялся поисками признаков жизни. На самом деле, кое-кто уже всерьез задумался о том, как это можно осуществить. Среди них планетолог Кэролин Порко (Carolyn Porco), возглавляющая команду обработки изображений с «Кассини». В этом месяце она собрала в Калифорнийском университете в Беркли группу исследователей, включая океанографов, химиков-органиков и астробиологов, чтобы наметить стратегию поиска инопланетян на Энцеладе. По словам Порко, это «чертовски трудная задача».



Хотя Энцелад имеет небольшие размеры и покрыт толстой коркой льда, похоже, что этот мир пригоден для жизни. Там есть источник энергии от трения, создаваемого его орбитальным обращением вокруг Сатурна, есть органические соединения, являющиеся структурными элементами жизни, а также океан жидкой воды под ледяным панцирем. Но то, что Энцелад может быть пригоден для жизни, вовсе не означает, что жизнь там существует. Чтобы определенно доказать это, понадобится провести огромный объем работ. На встрече в Беркли ученые проанализировали собранные «Кассини» данные об Энцеладе. Они обсудили его гейзеры, результаты измерения ледяного панциря, обменялись мнениями о химическом составе океана и поговорили на другие темы. Но даже располагая всеми этими новейшими данными и моделями, ученые пока очень далеки от обнаружения организмов на Энцеладе. Поэтому и нужен космический полет.



Если там будет найдена жизнь, это станет колоссальным открытием, доказывающим то, что мы не одиноки в космосе. Далее, если на Энцеладе будут найдены организмы или доказано их отсутствие, мы сможем разгадать более глубокую тайну — как на Земле зародилась жизнь. Участники встречи выдвинули две основные и противоположные теории о происхождении земной жизни (в океане и на суше), а также обсудили вопрос о том, как исследования Энцелада обогатят эти дебаты. «Это станет проверкой одной из идей о происхождении жизни», — говорит Порко. А именно — что земные виды появились из моря. Например, если в океане Энцелала существуют организмы, и если они там зародились, это станет подтверждением теории о том, что жизнь на Земле появилась в гидротермальных жерлах (горячие, богатые питательными веществами, находящиеся на океанском дне глубокие каналы), а не в водоемах на земной поверхности.



Энцелад также может рассказать нам нечто важное о происхождении Солнечной системы. «Мы не просто ищем жизнь, мы ищем понимание природы этой жизни, и насколько она сопоставима с жизнью на Земле», — говорит планетолог из исследовательского центра НАСА им. Эймса Крис Маккей (Chris McKay). Например, если мы обнаружим, что живые существа на Энцеладе совершенно не похожи на земные, если у них совершенно иной биохимический состав, то это будет означать, что две формы жизни возникли отдельно и независимо друг от друга. Следовательно, мы поймем, что инопланетяне могут существовать и в других местах. «Если жизнь в нашей Солнечной системе зародилась как минимум дважды, тогда мы будем знать, что вселенная полна жизни», — говорит Маккей. Либо же, если мы выясним, что организмы Энцелада и Земли устроены одинаково, значит, жизнь могла зародиться где-то в другом месте, а потом была занесена на обе планеты. Но если Энцелад безжизненный, это может стать подтверждением теории о том, что для зарождения жизни нужна среда на суше, а не океан. Независимо от того, какие открытия будут сделаны во время полета к Энцеладу, они расскажут нам много удивительного.



Сквозь гейзер



На Энцеладе более 90 гейзеров, которые выбрасывают из подземного океана в воздух струи соленого водяного пара, органические соединения и частицы льда. Это даст массу прекрасных возможностей для отправленного к Энцеладу космического аппарата, которому не нужно будет совершать посадку для поисков жизни (что очень трудно и дорого). Он сможет просто пролететь через гейзерные струи и взять образцы. «Струя выходит прямо из океана, — объясняет Маккей. — Зачем же тогда садиться? Мы можем получить самый свежий материал, выходящий прямо из источника».



Но даже если на Энцеладе есть жизнь, ее можно и не обнаружить в образцах из гейзеров. Если пелагический океан на Земле (то есть, открытая вода вдали от берега и морского дна) аналогичен океану ледяного спутника Сатурна, то перспективы будут неутешительными. На нашей планете концентрация жизни в пелагической зоне крайне низка. «Если то же самое в океане на Энцеладе, то нам будет очень трудно найти хоть какой-то организм», — говорит Порко. Ученым придется взять огромное количество проб воды, чтобы что-то отыскать.



К счастью, несколько месяцев тому назад один микробиолог рассказал Порко о длящемся десятки лет научном исследовании, которое добавило ей оптимизма и надежд на нахождение жизни в струях гейзеров. На встрече в Беркли этот ученый рассказал об исследовании процесса, называемого «пузырьковая чистка», который происходит в земных океанах и может иметь большое значение для поиска в гейзерах. Оказывается, когда пузырьки в океане поднимаются вверх, они очищают толщу воды, в результате чего организмы и органические вещества скапливаются на поверхности. А когда эти пузырьки лопаются (в брызгах, водяной пыли или в гейзерах, как на Энцеладе), они выбрасывают туда микробов. Поэтому, если на Энцеладе есть жизнь, в гейзерных фонтанах может оказаться гораздо больше организмов, чем в самом океане — и все благодаря пузырькам. «Даже если океан на Энцеладе окажется столь же бедным на микробы, как и пелагический океан на Земле (а это худший вариант), у нас все равно будет шанс увидеть множество организмов в струях гейзеров», — говорит Порко. Тем не менее, в таком сценарии сразу возникает другая проблема. Космический аппарат должен будет собрать образцы, не разрушив хрупкие организмы, когда будет на большой скорости пролетать через выбросы гейзеров.



В поисках признаков жизни



Предположим, космический зонд осуществил забор проб с Энцелада. Как после этого ученые будут проверять их на наличие жизни? Этот процесс намного сложнее, чем простой поиск чего-то живого — ведь ученые уже много лет ведут споры из-за определения жизни. В случае охоты на инопланетян ученые должны действовать изобретательно и творчески. «Предположим, вы отправляетесь на Марс и находите там на поверхности мертвого кролика. Он не живой, но он является убедительным доказательством существования жизни, — говорит Маккей. — Поэтому мы ищет не что-то живое, а молекулы, которые использует жизнь. Иными словами, мы ищем тело мертвого кролика».



Маккей и другие ученые считают, что самые важные молекулы это аминокислоты, являющиеся теми кирпичиками, из которых строятся белки. «Они встречаются на кометах и метеоритах, а поэтому, если на Энцеладе есть „первичный бульон“, в нем должны быть аминокислоты, — отмечает Маккей. — Они невероятно полезны и настолько хороши в воде, что не воспользоваться ими будет большой глупостью со стороны жизни». Но на встрече в Беркли Порко выдвинула одно важное возражение: что если организмы на Энцеладе состоят не из аминокислот? Маккей шутливо ответил: «Тогда у нас проблемы, а природа извращенка. Нам придется все бросить и переквалифицироваться в поэтов». Он имел в виду консенсус, который сложился в научном сообществе по поводу того, что аминокислоты очень полезны при поисках жизни. Если окажется, что такая точка зрения ошибочна, «то мы будем даже тупее, чем нам казалось», сказал Маккей.

Контекст Энцелад: новые надежды найти жизнь в космосе Небесное тело для выяснения существования жизни в Солнечной системе Да, инопланетяне существуют Мультимедиа Космические миссии 2015 года Завораживающие снимки космоса

Другой важный характерный признак, который хотят найти ученые, это липиды, используемые клетками для строительства внешних стенок. «Это примерно та же самая история, что и с аминокислотами, — объясняет исследователь Альфонсо Давила (Alfonso Davila), работающий в Институте поиска внеземного разума (SETI) и в центре Эймса. — Мы полагаем, что они присутствуют при происхождении жизни, и рассчитываем, что клетки их используют». Ученым придется сделать нечто большее, чем просто найти аминокислоты и белки на Энцеладе — ведь эти молекулы сами по себе существуют во многих средах, есть там жизнь или нет. Но астробиологии могут выделить конкретные структуры, а также концентрации аминокислот и липидов, которые они считают уникальными для жизни. «Мы ищем молекулы и структуры, рождаемые жизнью и четко отличающиеся от той произвольной мешанины, которая является результатом химических реакций», — подчеркивает Маккей.



В списке поиска есть и другие возможности. Например, это крупные органические соединения, а также фотографии реальных организмов, сделанные зондом, взявшим образцы в гейзерном фонтане. Это могут быть снимки плавающего или питающегося организма. Такая находка станет самым непосредственным доказательством наличия «чего-то живого», однако многие исследователи сомневаются в возможности сформировать изображение организма, говорит Давила. «Это один из самых рискованных экспериментов, который может принести богатое вознаграждение. Вероятность отрицательного результата очень высока, — отмечает он. — Очень трудно отличить клетку от точки, которая является просто частицей». Участники встречи много спорили по этому поводу, однако некоторые ученые выражали оптимизм. Они обсудили новые, разрабатываемые ими методы надежного формирования изображений микробов Энцелада (если таковые там присутствуют).



В итоге ученые пришли к выводу, что понадобится некое сочетание доказательств, указывающих на то, что они действительно нашли жизнь. И конечно, расходы и технологии будут сдерживать те эксперименты, которые они способны провести. Это будут невероятно сложные поиски, особенно если учесть то, что организмы на Энцеладе по внешнему виду, строению и характеру жизнедеятельности могут радикально отличаться от земных. Существует тонкая грань между тем, что нам известно о земной жизни, и тем, какой может быть другая жизнь, — говорит Давила. — Это одно из тех обстоятельств, которое мешает нам разработать хорошую стратегию«. Или, повторяя замечание Порко, «это чертовски трудная задача».

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.