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
Обнаружена волна Ганготри, соединяющая два спиральных рукава Млечного Пути

Обнаружена волна Ганготри, соединяющая два спиральных рукава Млечного Пути

Группа исследователей из Германии, Франции и Великобритании обнаружила длинную тонкую нить плотного газа, соединяющую два спиральных рукава галактики Млечный Путь.

Предыдущие исследования показали, что у других галактик есть особенности, называемые перьями - длинные газовые нити с зазубринами, которые с Земли выглядят как перья. Но из-за того, что галактику Млечный Путь очень сложно изучить с точки зрения Земли, до сих пор не было замечено никаких подобных особенностей. В своей работе исследователи изучали концентрацию угарного газа в данных телескопа APEX ...
28.11.21 13:56
0
0
Новый российский модуль пристыковался к Международной космической станцией

Новый российский модуль пристыковался к Международной космической станцией

Грузовой корабль Прогресс МС-17 с новым стыковочным модулем успешно присоединился к Международной космической станции в пятницу после двухдневного космического путешествия.

Новый сферический модуль под названием Причал пристыковался к орбитальной станции в 18:19 по московскому времени. У него шесть стыковочных портов, что позволит в будущем расширить российский сегмент станции. Модуль пришвартован к стыковочному узлу нового лабораторного модуля «Наука». В среду с российского космодрома Байконур (Казахстан) взлетела ракета «Союз» с грузовым кораблем «Прогресс» с при...
27.11.21 19:52
0
0
Большинство галактик-компаньонов Млечного Пути совсем не компаньоны

Большинство галактик-компаньонов Млечного Пути совсем не компаньоны

Данные миссии ESA Gaia переписывают историю Млечного Пути. То, что традиционно считалось галактиками-спутниками Млечного Пути, теперь оказалось в основном новичками в нашей галактической среде.

Карликовая галактика - это совокупность от тысячи до нескольких миллиардов звезд. На протяжении десятилетий было широко распространено мнение, что карликовые галактики, окружающие Млечный Путь, являются его спутниками, то есть находятся на орбите вокруг галактики и были нашими постоянными спутниками на протяжении многих миллиардов лет. Теперь движения этих карликовых галактик были вычислены с бесп...
26.11.21 11:48
0
0
Neutrinovoltaic - энерготехнология без углеродного следа завоёвывает рынок энергетики

Neutrinovoltaic - энерготехнология без углеродного следа завоёвывает рынок энергетики

Приоритет внедрения новейших энергетических технологий в связи с поиском решений для удовлетворения растущих потребной человечества в чистой энергии

Приоритет внедрения новейших энергетических технологий в связи с поиском решений  для удовлетворения растущих потребной человечества в чистой  энергии будет определять политику и экономику мирового сообщества ещё долгие десятилетия, поэтому сложившаяся в мире политическая ситуация даёт уникальный шанс технологическим компаниям, работающим  в области энергогенерации, внедрять свои ра...
25.11.21 21:23
0
1
Обнаружена волна Ганготри, соединяющая два спиральных рукава Млечного Пути

Обнаружена волна Ганготри, соединяющая два спиральных рукава Млечного Пути

Группа исследователей из Германии, Франции и Великобритании обнаружила длинную тонкую нить плотного газа, соединяющую два спиральных рукава галактики Млечный Путь.

Предыдущие исследования показали, что у других галактик есть особенности, называемые перьями - длинные газовые нити с зазубринами, которые с Земли выглядят как перья. Но из-за того, что галактику Млечный Путь очень сложно изучить с точки зрения Земли, до сих пор не было замечено никаких подобных особенностей. В своей работе исследователи изучали концентрацию угарного газа в данных телескопа APEX ...
28.11.21 13:56
0
0
Новый российский модуль пристыковался к Международной космической станцией

Новый российский модуль пристыковался к Международной космической станцией

Грузовой корабль Прогресс МС-17 с новым стыковочным модулем успешно присоединился к Международной космической станции в пятницу после двухдневного космического путешествия.

Новый сферический модуль под названием Причал пристыковался к орбитальной станции в 18:19 по московскому времени. У него шесть стыковочных портов, что позволит в будущем расширить российский сегмент станции. Модуль пришвартован к стыковочному узлу нового лабораторного модуля «Наука». В среду с российского космодрома Байконур (Казахстан) взлетела ракета «Союз» с грузовым кораблем «Прогресс» с при...
27.11.21 19:52
0
0
Большинство галактик-компаньонов Млечного Пути совсем не компаньоны

Большинство галактик-компаньонов Млечного Пути совсем не компаньоны

Данные миссии ESA Gaia переписывают историю Млечного Пути. То, что традиционно считалось галактиками-спутниками Млечного Пути, теперь оказалось в основном новичками в нашей галактической среде.

Карликовая галактика - это совокупность от тысячи до нескольких миллиардов звезд. На протяжении десятилетий было широко распространено мнение, что карликовые галактики, окружающие Млечный Путь, являются его спутниками, то есть находятся на орбите вокруг галактики и были нашими постоянными спутниками на протяжении многих миллиардов лет. Теперь движения этих карликовых галактик были вычислены с бесп...
26.11.21 11:48
0
1
Астрономы обнаружили древний коричневый карлик с нетронутыми отложениями лития

Астрономы обнаружили древний коричневый карлик с нетронутыми отложениями лития

Коричневые карлики, известные как «несостоявшиеся звезды», являются естественным связующим звеном между звездами и планетами.

Они более массивны Юпитера, но недостаточно, чтобы сжигать водород, который звезды используют для сияния. Поэтому эти субзвездные объекты не наблюдались до тех пор, пока наблюдатели не обнаружили их в середине 1990-х годов. Коричневые карлики особенно интересны из-за предсказания, что некоторые из них могут сохранить нетронутым свой запас лития, иногда известного как «белая нефть» из-за редкости и...
25.11.21 12:39
0