Поиск жизни на Энцеладе
Finder ( ELF ) — это предложенная концепция астробиологической миссии космического корабля НАСА, предназначенная для оценки обитаемости внутреннего водного океана Энцелада Enceladus Life , . Сатурна шестого по величине спутника [1] [2] насчитывает по меньшей мере 146 спутников и, по-видимому, по химическому составу похожа на кометы . [3] Энцелада пролететь через гейзерные шлейфы Космический зонд будет вращаться вокруг Сатурна и несколько раз . Он будет питаться от солнечных батарей космического корабля .
Обзор
[ редактировать ]
Миссия «Поиск жизни на Энцеладе» была впервые предложена в 2015 году для финансирования миссии «Дискавери 13» . [2] а затем в мае 2017 года это было предложено программе NASA New Frontiers Mission 4, [4] [5] [6] но его не выбрали. [7]
Если миссия ELF будет выбрана при другой возможности в будущем, она будет искать биосигнатуры и биомолекулы в гейзерах Энцелада. Южнополярные струи поднимают воду, соли и органические молекулы на десятки миль над поверхностью Луны из подземного регионального океана. Гипотеза состоит в том, что вода нагревается за счет тепловых источников, подобных тем, которые обнаруживаются глубоко в океанах Земли. Приборы ELF будут измерять аминокислоты — строительные блоки белков , анализировать жирные кислоты и определять, мог ли метан (CH 4 ), обнаруженный в шлейфах, быть произведен живыми организмами . [2]
В 2008 году орбитальный аппарат Кассини пролетел через шлейф и проанализировал материал с помощью нейтрального масс-спектрометра . Орбитальный аппарат обнаружил простую органику, включая метан (CH 4 ), окись углерода (CO), углекислый газ (CO 2 ) , азот и сложные органические соединения . [8] Кассини также обнаружил натрий и калий в концентрациях, предполагающих наличие соленого жидкого океана. [8] Однако у «Кассини» не было оборудования с необходимой чувствительностью для прямого анализа. [1] [8]
14 декабря 2023 года астрономы сообщили о первом открытии в шлейфах Энцелада цианистого водорода , возможного химического вещества, необходимого для жизни в том виде, в каком мы его знаем, а также других органических молекул , некоторые из которых еще предстоит лучше идентифицировать и понял. По мнению исследователей, «эти [недавно открытые] соединения потенциально могут поддерживать существующие микробные сообщества или стимулировать сложный органический синтез, ведущий к возникновению жизни ». [9] [10]
Концепция миссии
[ редактировать ]
Миссия Encelad Life Finder (ELF) будет исследовать последствия открытий орбитального аппарата Кассини в 2005 году об активном выбросе струй с Энцелада и существовании океана внутри него. Концепция миссии предполагает, что орбитальный аппарат ELF пролетит от 8 до 10 раз в течение трех лет сквозь шлейфы воды, запущенные над южным полюсом Энцелада . [2] Гейзеры могут обеспечить легкий доступ для отбора проб подземного океана Луны, и если в нем есть микробная жизнь , частицы морского льда могут содержать доказательства, необходимые астробиологам для их идентификации. [11] Главным исследователем является Джонатан Лунин из Корнелльского университета в Итаке, штат Нью-Йорк.
Цели
[ редактировать ]Цели миссии вытекают непосредственно из последних десятилетних исследований: во-первых, определить первичные источники органики и места органического синтеза сегодня; и во-вторых, определить, есть ли на Энцеладе нынешние среды обитания , где сегодня могли бы существовать условия для жизни , и существует ли там жизнь сейчас. [1] Для достижения этих целей миссия ELF преследует три цели: [1]
- Измерить численность тщательно отобранного набора нейтральных видов, некоторые из которых были обнаружены Кассини , чтобы выяснить, подверглись ли органические и летучие вещества, поступающие с Энцелада, термическим изменениям с течением времени.
- Определить детали внутренней морской среды — pH , степень окисления , доступную химическую энергию и температуру — которые позволяют охарактеризовать жизнеспособность внутренней среды.
- Искать признаки того, что органика является результатом биологических процессов, с помощью трех независимых типов химических измерений, которые широко признаны в качестве диагностики жизни.
Предлагаемая научная полезная нагрузка
[ редактировать ]
Космический корабль ELF будет использовать два масс-спектрометра для оценки обитаемости внутренней океанической среды. Полезная нагрузка состоит изMASPEX и ENIJA, оптимизированные для анализа газа и зерна соответственно: [1] [8]
- Масс-спектрометр для исследования планет (MASPEX) — это масс-спектрометр нового поколения со значительно улучшенными характеристиками по сравнению с существующими приборами и оптимизированный для анализа газа, выбрасываемого из вентиляционных отверстий.
- Анализатор ледяных струй Энцелада (ENIJA), оптимизированный для анализа твердых частиц, выбрасываемых из вентиляционных отверстий.
Космический Кассини корабль измерил небольшие частицы кремнезема , обычно образующиеся при температуре 90 °C или выше, вылетающие с Энцелада. [12] Размер и состав частиц позволяют предположить, что они возникли в результате современной гидротермальной деятельности . [13] [14] [15] [16] Место, где лунный океан встречается с подстилающей скалой, является идеальной средой обитания для жизни. [12] [17]
Приборы ELF будут проводить три вида тестов, чтобы свести к минимуму неоднозначность, связанную с обнаружением жизни. [1] [8] Первый будет искать характерное распределение аминокислот (строительных блоков белков ). Второй тест определит, смещено ли распределение числа атомов углерода в жирных кислотах или изопреноидах в сторону определенного правила (четное, нечетное или кратное небольшому целому числу). Третий будет измерять углерода и водорода соотношения изотопов , а также содержание метана по отношению к другим алканам, чтобы оценить, попадают ли значения в диапазон биологических процессов. [8]
См. также
[ редактировать ]
- Абиогенез
- Астробиология
- Энцелад Орбиландер
- Энцелад исследователь
- Признаки жизни и обитаемость Энцелада (ELSAH)
- Исследователь Энцелада и Титана (E 2 Т)
- Европа Клипер
- Путешествие на Энцелад и Титан (JET)
- Расследование жизни на Энцеладе (ЖИЗНЬ)
- В СООТВЕТСТВИИ С
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Лунин, Джонатан И.; Уэйт, Джек Хантер-младший; Постберг, Фрэнк; Спилкер, Линда Дж. (2015). Поиск жизни на Энцеладе: поиск жизни на обитаемой луне (PDF) . 46-я конференция по наукам о Луне и планетах (2015 г.). Хьюстон (Техас): Институт Луны и планет.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Кларк, Стивен (6 апреля 2015 г.). «Различные направления рассматриваются для нового межпланетного зонда» . Космический полет сейчас . Проверено 7 апреля 2015 г.
- ^ Баттерсби, Стивен (26 марта 2008 г.). «Спутник Сатурна Энцелад удивительно похож на комету» . Новый учёный . Проверено 16 апреля 2015 г.
- ^ Кофилд, Калла (14 апреля 2017 г.). «Подземный источник энергии Энцелада: что это значит для поиска жизни» . Space.com .
- ^ Чанг, Кеннет (15 сентября 2017 г.). «Назад на Сатурн? Предлагается пять миссий по следованию Кассини» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ Манн, Адам (2017). «Внутренняя работа: ледяные океанские миры дают шанс найти жизнь» . Труды Национальной академии наук . 114 (18): 4566–4568. Бибкод : 2017PNAS..114.4566M . дои : 10.1073/pnas.1703361114 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 5422794 . ПМИД 28461387 .
- ^ Гловац, Элана (20 декабря 2017 г.). «Новая пограничная миссия НАСА будет искать инопланетную жизнь или раскрывать историю Солнечной системы» . ИБ Таймс .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Лунин, Джонатан И. «В поисках жизни в системе Сатурна: Поиск жизни на Энцеладе» (PDF) . Команда ЭЛФ . Лунно-планетарный институт . Проверено 7 апреля 2015 г.
- ^ Чанг, Кеннет (14 декабря 2023 г.). «Ядовитый газ намекает на потенциал жизни на океанском спутнике Сатурна. Исследователь, изучавший ледяной мир, сказал, что «перспективы развития жизни на Энцеладе становятся все лучше и лучше » . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 14 декабря 2023 года . Проверено 15 декабря 2023 г.
- ^ Питер, Иона С.; и др. (14 декабря 2023 г.). «Обнаружение HCN и разнообразной окислительно-восстановительной химии в шлейфе Энцелада» . Природная астрономия . arXiv : 2301.05259 . дои : 10.1038/s41550-023-02160-0 . Архивировано из оригинала 15 декабря 2023 года . Проверено 15 декабря 2023 г.
- ^ Гронсталь, Аарон (30 июля 2014 г.). «Энцелад в 101 гейзере» . Институт астробиологии НАСА . Архивировано из оригинала 16 августа 2014 года . Проверено 8 апреля 2015 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Витце, Александра (11 марта 2015 г.). «Намеки на горячие источники, обнаруженные на луне Сатурна» . Новости природы . Проверено 7 апреля 2015 г.
- ^ «Океан внутри Энцелада может быть источником гидротермальной активности» . КосмическаяСсылка . 11 марта 2015 г.
- ^ Платт, Джейн; Белл, Брайан (3 апреля 2014 г.). «Космические средства НАСА обнаружили океан внутри Луны Сатурна» . НАСА . Проверено 3 апреля 2014 г.
- ^ Иесс, Л.; Стивенсон, диджей; Паризи, М.; Хемингуэй, Д.; Джейкобсон, РА; Лунин, Джонатан И.; Ниммо, Ф.; Армстронг, JW; Асмар, Юго-Запад; Дуччи, М.; Тортора, П. (4 апреля 2014 г.). «Гравитационное поле и внутренняя структура Энцелада» (PDF) . Наука . 344 (6179): 78–80. Бибкод : 2014Sci...344...78I . дои : 10.1126/science.1250551 . ПМИД 24700854 . S2CID 28990283 .
- ^ Амос, Джонатан (3 апреля 2014 г.). «Спутник Сатурна, Энцелад, скрывает «великое озеро» воды» . Новости Би-би-си . Проверено 7 апреля 2014 г.
- ^ Андерсон, Пол Скотт (13 марта 2015 г.). «Кассини находит доказательства гидротермальной активности на спутнике Сатурна Энцеладе» . АмерикаКосмос . Проверено 7 апреля 2015 г.
