Геохимические процессы увеличивают шансы спутника Сатурна на обитаемость

В новом исследовании ученые определили pH воды, извергающейся из гейзера на спутнике Сатурна Энцеладе. Эти находки являются важным шагом на пути к выяснению возможности существования в настоящее время или в прошлом биологических жизненных форм на Энцеладе.

Энцелад геологически активен и, предположительно, под его ледяной поверхностью находится океан из жидкой воды. Этот предполагаемый океан считается источником струй из ледяного пара и льда, которые КА Cassini наблюдал в южных приполярных областях шестого по величине спутника Сатурна. Существование жидкой воды на этом небесном теле Солнечной системы заставило ученых предполагать возможное существование на нем биологической жизни.

В рассматриваемом исследовании команда ученых во главе с Кристофером Гленом из Университета Карнеги — Меллон разработала новую химическую модель, основанную на данных масс-спектрометрического анализа ледяных зерен и газов, входящих в состав материала струй, извергающихся с поверхности Энцелада, чтобы с помощью этой модели определить pH подповерхностного океана Энцелада.

Построенная командой модель, на которую данными наблюдений, проведенных при помощи КА Cassini,были наложены ограничения, показала, что в веществе струи – а следовательно, и в водах подповерхностного океана — присутствуют минеральные соли, а pH жидкости щелочной и составляет примерно 11-12 в количественном выражении. Основными минеральными солями, присутствующими в веществе струи, исследователи называют хлорид натрия NaCl и соду Na2CO3, отвечающую за наблюдаемую щелочность среды.

Источником обнаруженной соды исследователи считают геологический процесс, называемый серпентинизацией. Суть этого процесса состоит в том, что ультраосновные (бедные по кремнию и богатые по железу и магнию) породы мантии поднимаются к океаническому дну и взаимодействуют там с водой. В результате этого процесса ультраосновные породы превращаются в минерал серпентин, при этом выделяется молекулярный водород H2 и pH вод океана становится щелочным. Выделяющийся в ходе этого процесса водород мог стать источником химической энергии для реакций синтеза сложных органических соединений, включая аминокислоты, и дать начало жизни на Энцеладе, считают исследователи.

Исследование было опубликовано в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.