Ледяной спутник Сатурна: путь к открытию внеземного существования

к Хенрик Андерсен
5 Комментарии
Enceladus Amino Acids

Недавние научные достижения показали, что аминокислоты в ледяных шлейфах спутника Сатурна, Энцелада, способны выдерживать высокоскоростные удары. Это открытие повышает вероятность обнаружения внеземной жизни. Источник: SciTechPost.com

Ледяные шлейфы Энцелада могут содержать основные элементы жизни.

Развитие астрофизических технологий и исследований приближает нас к ответу на вечный вопрос: существует ли жизнь за пределами Земли? На обширных просторах Млечного Пути с его бесчисленными небесными телами исследователи сосредотачивают внимание на трех жизненно важных критериях в поисках жизни: воде, энергии и органическом веществе. Спутник Сатурна Энцелад, «океанский мир», содержащий эти три элемента, становится ключевым кандидатом в этом поиске.

Открытия Кассини на Энцеладе

Космический корабль НАСА «Кассини» во время своей двадцатилетней миссии обнаружил, что Энцелад испускает ледяные шлейфы со скоростью около 800 миль в час (400 м/с). Эти шлейфы имеют решающее значение для анализа состава океана Луны и потенциала обитаемости. Ранее влияние скорости шлейфа на целостность органических соединений во льду было неясным.

(Художественная иллюстрация Энцелада, выбрасывающего ледяные шлейфы со скоростью до 800 миль в час. Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех)

Достижения в лабораторных исследованиях

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего предоставили четкие лабораторные доказательства того, что аминокислоты в этих ледяных шлейфах могут выдерживать удары на скорости до 4,2 км/с. Это открытие, опубликованное в «Записках Национальной академии наук» (PNAS), помогает обнаружить эти соединения во время отбора проб с космического корабля.

Инновационный спектрометр аэрозольного воздействия

В 2012 году заслуженный профессор химии и биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего Роберт Континетти и его команда построили аэрозольный ударный спектрометр. Это уникальное устройство было разработано для анализа динамики столкновений аэрозолей и частиц на высоких скоростях. Первоначально он не предназначался для изучения воздействия ледяных зерен, но оказался идеальным для этой цели.

«Это оборудование — единственное в мире, способное выбирать отдельные частицы и регулировать их скорость по мере необходимости», — пояснил Континетти. «Мы можем изучать поведение частиц, такое как рассеяние или структурные изменения при ударе, с частицами размером от нескольких микрон до сотен нанометров в различных материалах».

Спектрометр аэрозольного удара

Спектрометр аэрозольного удара, разработанный в лаборатории профессора Роберта Континетти Калифорнийского университета в Сан-Диего, используется для изучения зерен льда, сталкивающихся с микроканальным пластинчатым детектором на сверхскоростных скоростях. Эти столкновения затем можно проанализировать на месте. Фото: лаборатория Роберта Континетти / Калифорнийский университет в Сан-Диего.

Миссия Europa Clipper

В 2024 году НАСА запустит к Юпитеру корабль Europa Clipper. Европа, одна из крупнейших лун Юпитера и еще один океанский мир, похожий на Энцелад, также может содержать жизнь. Миссия направлена на идентификацию конкретных молекул в ледяных зернах, которые могли бы указывать на жизнь в подповерхностных океанах этих лун, при условии, что эти молекулы выдержат их быстрый выброс и сбор.

(Изображение художника космического корабля НАСА «Европа Клипер». Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калтех)

Новаторские методы экспериментов

Команда Континетти первой изучила последствия столкновения одной ледяной крупинки с поверхностью. Эксперимент заключался в создании ледяных зерен посредством ионизации электрораспылением, а затем впрыскивании их в вакуум для замораживания. Команда измерила массу и заряд зерен, используя детекторы заряда изображения, чтобы отслеживать их траекторию через спектрометр. Важнейшим аспектом стала установка микроканального пластинчатого ионного детектора для точного определения времени ударов.

Астробиологическое значение

Исследование показало, что жизненно важные для жизни аминокислоты можно обнаружить с минимальной фрагментацией при скоростях удара до 4,2 км/с.

Континетти отмечает: «Чтобы понять потенциал жизни в Солнечной системе, крайне важно знать, что молекулярная целостность отобранных ледяных зерен сохраняется, что позволяет нам идентифицировать уникальные маркеры жизни. Наши исследования подтверждают, что это возможно с ледяными шлейфами Энцелада».

Последствия химических исследований

Результаты Континетти также вызывают интригующие вопросы в области химии, особенно относительно того, как соль влияет на обнаруживаемость аминокислот. Считается, что на Энцеладе океаны обширнее и более соленые, чем на Земле. Содержание соли изменяет свойства воды и растворимость различных молекул, что потенциально приводит к скоплению определенных молекул на поверхности ледяных зерен, тем самым повышая их обнаруживаемость.

«Наши открытия имеют захватывающее значение для поиска жизни в других частях Солнечной системы без наземных миссий к этим лунам океанского мира. Но влияние выходит за рамки поиска биосигнатур в зернах льда», — заявил Континетти. «Это также имеет глубокие последствия для фундаментальной химии, следуя по стопам преподавателей-основателей Калифорнийского университета в Сан-Диего Гарольда Юри и Стэнли Миллера в понимании формирования строительных блоков жизни посредством химических реакций, вызванных воздействием ледяных зерен».

Ссылка: «Обнаружение интактных аминокислот с помощью сверхскоростного масс-спектрометра ударного действия ледяных зерен».

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о ледяных шлейфах Энцелада

Какое недавнее открытие было сделано о спутнике Сатурна Энцеладе?

Исследователи обнаружили, что аминокислоты в ледяных шлейфах Энцелада могут выдерживать высокоскоростные удары, что увеличивает вероятность обнаружения внеземной жизни.

Как ледяные шлейфы Энцелада способствуют поискам жизни?

Ледяные шлейфы Энцелада, содержащие воду, энергию и органический материал, играют ключевую роль в поисках жизни, предлагая возможность проанализировать состав лунного океана и потенциальную обитаемость.

Какова была цель миссии космического корабля НАСА «Кассини» к Энцеладу?

Космический корабль НАСА «Кассини» во время своей 20-летней миссии изучал Энцелад, уделяя особое внимание ледяным шлейфам, выброшенным с его поверхности, чтобы понять океаны Луны и потенциал существования жизни.

Какое отношение миссия Europa Clipper имеет к Энцеладу?

Подобно Энцеладу, спутник Юпитера Европа — это океанический мир, на который нацелена предстоящая миссия НАСА Europa Clipper, цель которой — идентифицировать поддерживающие жизнь молекулы в ледяных зернах этих спутников.

Каковы более широкие последствия открытий Энцелада для химии?

Результаты исследования Энцелада поднимают вопросы о том, как соль влияет на обнаруживаемость аминокислот и фундаментальную химию жизни, учитывая соленые океаны Луны.

Подробнее о ледяных шлейфах Энцелада

  • Спутник Сатурна Энцелад и жизнь
  • Открытия Кассини на Энцеладе
  • Спектрометр аэрозольного удара Калифорнийского университета в Сан-Диего
  • Миссия NASA Europa Clipper
  • Исследования воздействия ледяных зерен и астробиология
  • Химические последствия исследований Энцелада

Вам также может понравиться

5 Комментарии

TechGeek 1ТП2Т - 1ТП3Т

меня немного смущает штука со спектрометром аэрозольного воздействия. Как это вообще работает? у кого-нибудь есть более простое объяснение?

Отвечать
Майк Джонсон 1ТП2Т - 1ТП3Т

вау, это действительно крутая вещь! Не могу поверить, как много мы узнаем о космосе и таких вещах, как Энлад. это как будто из научно-фантастического фильма, не так ли?

Отвечать
AstroNerd42 1ТП2Т - 1ТП3Т

Кассини был такой удивительной миссией, не так ли? невероятно то, что мы до сих пор узнаем из его данных. Не могу дождаться, чтобы увидеть, что Europa Clipper найдет на спутнике Юпитера.

Отвечать
СараБ 1ТП2Т - 1ТП3Т

Честно говоря, я отношусь скептически. Откуда нам вообще знать наверняка, что эти аминокислоты что-то значат для жизни за пределами Земли? мне кажется, что это немного натянуто.

Отвечать
ЭкоВоин 1ТП2Т - 1ТП3Т

последствия для химии поразительны… но как насчет воздействия этих космических миссий на окружающую среду? мы должны думать и о нашей собственной планете.

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский