Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Метан в шлейфах Энцелада: возможный признак жизни?

Метан в шлейфах Энцелада: возможный признак жизни?
Неизвестный процесс производства метана работает в скрытом под ледяной оболочкой океане Энцелада, спутника Сатурна, предполагает новое исследование, опубликованное в Nature Astronomy.


Гигантские водяные шлейфы, извергающиеся с Энцелада, долгое время очаровывали ученых и общественность, вдохновляя на исследования и размышления об огромном океане, который зажат между скалистым ядром луны и ее ледяной оболочкой. Пролетая сквозь шлейфы и собирая пробы химического состава, космический аппарат Кассини обнаружил относительно высокую концентрацию определенных молекул, связанных с гидротермальными источниками на дне океанов Земли, в частности, дигидрогена, метана и углекислого газа. Количество метана, обнаруженного в шлейфах, было особенно неожиданным.

«Мы хотели знать: могут ли земноподобные микробы, которые «поедают» дигидроген и производят метан, объяснить удивительно большое количество метана, обнаруженное Кассини?» сказал Регис Ферриер, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны и один из двух ведущих авторов исследования. «Поиск таких микробов, известных как метаногены, на морском дне Энцелада потребует чрезвычайно сложных глубоководных миссий».

Ферриер и его команда пошли другим, более простым путем: они построили математические модели для расчета вероятности того, что различные процессы, включая биологический метаногенез, могут объяснить данные Кассини.

Авторы применили новые математические модели, сочетающие геохимию и микробную экологию, для анализа данных о шлейфе Кассини и моделирования возможных процессов, которые лучше всего объясняют наблюдения. Они пришли к выводу, что данные Кассини согласуются либо с микробной гидротермальной деятельностью, либо с процессами, которые не связаны с формами жизни, но отличаются от земных.

На Земле гидротермальная активность возникает, когда холодная морская вода просачивается на дно океана, циркулирует через породу и проходит вблизи источника тепла, такого как магматический очаг, прежде чем снова извергнуться в воду через гидротермальные жерла. На Земле метан может производиться в результате гидротермальной деятельности, но медленными темпами. Большая часть производства происходит за счет микроорганизмов, которые используют химическое неравновесие гидротермально произведенного дигидрогена в качестве источника энергии и производят метан из углекислого газа в процессе метаногенеза.

Команда рассмотрела состав плюмажа Энцелада как конечный результат нескольких химических и физических процессов, происходящих внутри луны. Во-первых, исследователи оценили, какое гидротермальное производство дигидрогена лучше всего соответствует наблюдениям Кассини, и может ли это производство обеспечить достаточно «пищи» для поддержания популяции земных гидрогенотрофных метаногенов. Для этого они разработали модель динамики популяции гипотетического гидрогенотрофного метаногена, тепловая и энергетическая ниша которого была смоделирована на основе известных штаммов с Земли.


После запуска авторы хотели увидеть, могут ли заданные химические условия, такие как концентрация дигидрогена в гидротермальном флюиде и температура, обеспечить подходящую среду для роста микробов. Они также изучили, какое влияние гипотетическая популяция микробов может оказать на окружающую среду, например, на скорость утечки дигидрогена и метана в шлейфе.

«Таким образом, мы могли бы не только оценить, совместимы ли наблюдения Кассини с окружающей средой, пригодной для жизни, но мы также могли бы сделать количественные прогнозы относительно ожидаемых наблюдений, если метаногенез действительно происходит на морском дне Энцелада», - пояснил Ферьере.

Результаты показывают, что даже самая высокая возможная оценка абиотического производства метана (производства метана без биологической помощи) основанная на известной гидротермальной химии, далеко не достаточной для объяснения концентрации метана, измеренной в шлейфах. Но добавление к смеси биологического метаногенеза могло бы произвести достаточно метана, чтобы соответствовать наблюдениям Кассини.

«Мы не делаем вывод о существовании жизни в океане Энцелада», - сказал Ферьере. «Скорее, мы хотим понять, насколько вероятно, что гидротермальные жерла Энцелада могут быть пригодны для обитания земноподобных микроорганизмов. Согласно нашим моделям, данные Кассини весьма вероятны. И биологический метаногенез совместим с данными. Другими словами, мы не можем отбросить «гипотезу жизни» как крайне маловероятную. Чтобы отвергнуть гипотезу жизни, нужно больше данных из будущих миссий»

Авторы надеются, что их статья послужит руководством для исследований, направленных на лучшее понимание наблюдений, сделанных Кассини, и что она поощряет исследования по выяснению абиотических процессов, которые могут производить достаточно метана для объяснения данных.

Например, метан может образоваться в результате химического разложения первичного органического вещества, которое может присутствовать в ядре Энцелада и которое может быть частично превращено в дигидроген, метан и углекислый газ в результате гидротермального процесса. Эта гипотеза очень правдоподобна, если окажется, что Энцелад образовался в результате аккреции богатого органическими веществами материала, поставляемого кометами.

«Отчасти это сводится к тому, насколько вероятны разные гипотезы», - сказал Ферьере. «Например, если мы сочтем вероятность существования жизни на Энцеладе крайне низкой, тогда такие альтернативные абиотические механизмы станут гораздо более вероятными, даже если они очень чужды по сравнению с тем, что мы знаем на Земле».

По мнению авторов, очень многообещающее продвижение статьи заключается в ее методологии, поскольку она не ограничивается конкретными системами, такими как внутренние океаны ледяных лун, и открывает путь к работе с химическими данными с планет за пределами Солнечной системы, поскольку они станут доступными в ближайшие десятилетия.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
2
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
-1
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
4
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
4
Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Астрономы выпустили гигантский обзор галактической плоскости Млечного Пути. Новый набор данных содержит ошеломляющие 3,32 миллиарда небесных объектов —самый большой такой каталог на сегодняшний день.

Данные для этого беспрецедентного исследования были получены с помощью Dark Energy Camera, созданной Министерством энергетики США в Межамериканской обсерватории Национального научного фонда Серро-Тололо в Чили, программа NOIRLab. Галактика Млечный Путь содержит сотни миллиардов звезд, мерцающие области звездообразования и возвышающиеся темные облака пыли и газа. Отображение и каталогизация этих о...
19.01.23 12:29
0