Кислотность океана Энцелада: ключ к поиску жизни?

Что уровень pH подповерхностного океана на Энцеладе может рассказать нам о возможной жизни там? Именно на этот вопрос попытались ответить исследователи в недавнем исследовании, принятом к публикации в журнале Icarus.

Работа, доступная на сервере препринтов arXiv, может помочь учёным лучше понять состав океана Энцелада и его потенциал для существования жизни в известных нам формах.

Как измеряли pH океана спутника Сатурна?

Учёные использовали компьютерные модели, чтобы оценить уровень pH подлёдного океана, основываясь на данных о содержании фосфатов в ледяных частицах, выбрасываемых гейзерами на южном полюсе Энцелада. Эти данные были собраны зондом Cassini (NASA), который пролетел сквозь струи воды во время своей миссии.

Результаты моделирования показали, что pH океана Энцелада составляет от 10,1 до 11,6, что значительно выше предыдущих оценок (примерно 8–9). Учёные предположили, что такой высокий уровень щёлочности может быть связан с дегазацией углекислого газа при выходе воды через гейзеры. Однако дальнейшие расчёты показали, что этот процесс не может полностью объяснить столь высокие значения. В итоге, наиболее вероятный pH океана был оценён как ~10,6.

Для сравнения:

• pH 7 — нейтральный (чистая вода);

• pH 0–6 — кислотная среда;

• pH 8–14 — щелочная среда.
  Средний pH земных водоёмов:

• пресная вода — 6,5–8,

• морская вода — ~8,2,

• дождевая вода — ~5,6.

Почему это важно для поиска жизни?

Высокий pH указывает на активное взаимодействие воды с минералами в недрах Энцелада. Как отмечают авторы:

\"Наше новое понимание pH океана Энцелада и процессов переноса веществ между океаном и гейзерами имеет важные последствия. Высокая щёлочность говорит о сильном химическом взаимодействии между горными породами и водой, что может создавать условия для жизни.\"

Энцелад: маленький, но перспективный мир

Открытый в 1789 году Уильямом Гершелем, Энцелад — шестой по величине спутник Сатурна. Его диаметр примерно в 7 раз меньше Луны, но под ледяной коркой скрывается глобальный океан.

Долгое время об этом мире знали мало, пока в 2005 году Cassini не обнаружил на южном полюсе мощные гейзеры, бьющие из трещин, названных «тигровыми полосами». Анализ выбросов показал наличие:

• водяного пара,

• молекулярного водорода,

• органических соединений (метан, этан),

• кислорода и азота,

• фосфатов (ключевой элемент для жизни).

Что дальше?

Хотя Cassini завершил свою миссию в 2017 году (сгорев в атмосфере Сатурна), учёные продолжают анализировать собранные данные. Следующим шагом может стать миссия Enceladus Orbilander, которая предполагает:

• детальное изучение гейзеров,

• посадку зонда на поверхность,

• поиск признаков жизни.

Пока проект находится на стадии обсуждения, но его реализация могла бы дать окончательный ответ: есть ли жизнь в океане Энцелада?