"Кассини" !

[sol]

Реки очевидно просматриваются...

[tnt22]

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-cassini-reveals-new-sculpting-in-saturn-rings

June 13, 2019

NASA's Cassini Reveals New Sculpting in Saturn Rings


A false-color image mosaic shows Daphnis, one of Saturn's ring-embedded moons, and the waves it kicks up in the Keeler gap. Images collected by Cassini's close orbits in 2017 are offering new insight into the complex workings of the rings.
Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Full image and caption

As NASA's Cassini dove close to Saturn in its final year, the spacecraft provided intricate detail on the workings of Saturn's complex rings, new analysis shows.

Although the mission ended in 2017, science continues to flow fr om the data collected. A new paper published June 13 in Science describes results from four Cassini instruments taking their closest-ever observations of the main rings.

Findings include fine details of features sculpted by masses embedded within the rings. Textures and patterns, from clumpy to strawlike, pop out of the images, raising questions about the interactions that shaped them. New maps reveal how colors, chemistry and temperature change across the rings.

Like a planet under construction inside a disk of protoplanetary material, tiny moons embedded in Saturn's rings (named A through G, in order of their discovery) interact with the particles around them. In that way, the paper provides further evidence that the rings are a window into the astrophysical disk processes that shape our solar system.

Спойлер

New images of Saturn's rings show how textures differ even in close proximity of one another. The image on the right has been filtered so that the newly visible strawlike textures and clumps are more visible.
Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

The observations also deepen scientists' understanding of the complex Saturn system. Scientists conclude that at the outer edge of the main rings, a series of similar impact-generated streaks in the F ring have the same length and orientation, showing that they were likely caused by a flock of impactors that all struck the ring at the same time. This shows that the ring is shaped by streams of material that orbit Saturn itself rather than, for instance, by cometary debris (moving around the Sun) that happens to crash into the rings.

"These new details of how the moons are sculpting the rings in various ways provide a window into solar system formation, wh ere you also have disks evolving under the influence of masses embedded within them," said lead author and Cassini scientist Matt Tiscareno of the SETI Institute in Mountain View, California.

Enduring Mysteries

At the same time, new puzzles have arisen and old mysteries have deepened with the latest research. The close-up ring images brought into focus three distinct textures — clumpy, smooth and streaky — and made it clear that these textures occur in belts with sharp boundaries. But why? In many places the belts aren't connected to any ring characteristics that scientists have yet identified.

"This tells us the way the rings look is not just a function of how much material there is," Tiscareno said. "There has to be something different about the characteristics of the particles, perhaps affecting what happens when two ring particles collide and bounce off each other. And we don't yet know what it is."


This false-color image to the right shows an infrared spectral map of Saturn's A, B and C rings, captured by Cassini's VIMS. Infrared image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/CNRS/LPG-Nantes Saturn image credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/G. Ugarkovic
Full image and caption

The data analyzed were gathered during the Ring Grazing Orbits (December 2016 to April 2017) and the Grand Finale (April to September 2017), when Cassini flew just above Saturn's cloud tops. As the spacecraft was running out of fuel, the mission team deliberately plunged it into the planet's atmosphere in September 2017.

Cassini's Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) uncovered another mystery. The spectrometer, which imaged the rings in visible and near-infrared light, identified unusually weak water-ice bands in the outermost part of the A ring. That was a surprise, because the area is known to be highly reflective, which usually is a sign of less-contaminated ice and thus stronger water ice bands.

The new spectral map also sheds light on the composition of the rings. And while scientists already knew that water ice is the main component, the spectral map ruled out detectable ammonia ice and methane ice as ingredients. But it also doesn't see organic compounds — a surprise, given the organic material Cassini has discovered flowing from the D ring into Saturn's atmosphere.

"If organics were there in large amounts — at least in the main A, B and C rings — we'd see them," said Phil Nicholson, Cassini VIMS scientist of Cornell University in Ithaca, New York. "I'm not convinced yet that they are a major component of the main rings."

The research signals the start of the next era of Cassini science, said NASA's Ames Research Center's Jeff Cuzzi, who's been studying Saturn's rings since the 1970s and is the interdisciplinary scientist for rings on the Cassini mission.

"We see so much more, and closer up, and we're getting new and more interesting puzzles," Cuzzi said. "We are just settling into the next phase, which is building new, detailed models of ring evolution — including the new revelation from Cassini data that the rings are much younger than Saturn."

The new observations give scientists an even more intimate view of the rings than they had before, and each examination reveals new complexities, said Cassini Project Scientist Linda Spilker, based at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California.

"It's like turning the power up one more notch on what we could see in the rings. Everyone just got a clearer view of what's going on," Spilker said. "Getting that extra resolution answered many questions, but so many tantalizing ones remain."

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, ESA (European Space Agency) and the Italian Space Agency. JPL, a division of Caltech in Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate in Washington. JPL designed, developed and assembled the Cassini orbiter. The radio antenna was built by JPL and the Italian Space Agency, working with team members from the U.S. and several European countries.

[свернуть]

2019-114

Last Updated: June 13, 2019
Editor: Tony Greicius

[Старый]

А "спицы" в кольцах так и не нашли.

[tnt22]

https://ria.ru/20200407/1569709374.html

Ученые объяснили, почему атмосфера Сатурна такая горячая
18:01 07.04.2020

МОСКВА, 7 апр — РИА Новости. Анализ данных, собранных автоматической межпланетной станцией "Кассини" в 2017 году, позволил ученым объяснить причину необычно высокой температуры верхних слоев атмосферы Сатурна. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Орбитальный аппарат "Кассини" — совместный проект НАСА, Европейского космического агентства и Итальянского космического агентства — наблюдал Сатурн в течение 13 лет, до тех пор, пока не исчерпал запас топлива.

Но перед тем как прекратить свою работу, "Кассини" выполнил 22 сверхблизких пролета в верхних слоях атмосферы Сатурна. Этот, завершающий этап работы миссии, начавшийся 26 апреля 2017 года и закончившийся 15 сентября, получил название Grand Finale ("Большой финал").

Газовые гиганты — Сатурн, Юпитер, Уран и Нептун — находятся значительно дальше от Солнца, чем Земля. Но верхние слои их атмосферы, такие же нагретые, как у нашей планеты. Источник этого тепла долгое время был одной из центральных загадок науки о планетах.

В течение шести недель этапа Grand Finale "Кассини" нацеливался на несколько ярких звезд в созвездиях Ориона и Большой Пес, когда их можно было наблюдать сквозь атмосферу Сатурна. Ученые проанализировали, как менялся свет звезд, когда он проходил через газовую оболочку планеты, и по полученным данным была составлена карта распределения температур в верхних слоях атмосферы газового гиганта, позволившая исследователям ответить на вопрос, почему она такая горячая.

Ученые обнаружили, что плотность атмосферы Сатурна уменьшается с высотой, а градиент снижения плотности зависит от температуры. При этом температурные максимумы располагаются вблизи полюсов планеты.

Анализ данных космического корабля "Кассини" показывает, что причина этого — электрические токи, вызванные взаимодействием между солнечным ветром и заряженными частицами от спутников Сатурна. Эти токи создают эффект, аналогичный земным полярным сияниям.

Построив полную картину атмосферной циркуляции, ученые поняли, что электрические токи нагревают верхние слои атмосферы в полярных областях Сатурна. Затем глобальная система ветров распределяет тепловую энергию, накопившуюся у полюсов по всей планете. За счет этого температура атмосферы у экватора вдвое выше по сравнению с температурой, ожидаемой только от солнечного нагрева.

Совместный анализ измерений плотности и температуры атмосферы позволил ученым выяснить скорость ветра и построить общую модель атмосферы Сатурна.

"Понимание динамики атмосферы требует общего взгляда. Этот набор данных — первый случай, когда мы смогли взглянуть на верхнюю атмосферу Сатурна от полюса до полюса, а также увидеть, как температура меняется с глубиной", — приводятся в пресс-релизе слова первого автора статьи Зары Браун (Zarah Brown) из Аризонского университета в США.

"Результаты исследования важны для общего понимания процессов в верхних частях атмосфер планет и являются важной составляющей наследия "Кассини", — добавляет еще один автор исследования Томми Коскинен (Tommi Koskinen), работавшей в проекте "Кассини" в группе по ультрафиолетовой визуализации. — Они помогают решить вопрос о том, почему верхняя часть атмосферы Сатурна горячая, а остальная ее часть — холодная, как и должна быть атмосфера планеты, находящейся на большом расстоянии от Солнца".

Несмотря на то, что детальные наблюдения верхней атмосферы были проведены только для одной планеты из группы газовых гигантов, ученые считают, что их выводы можно распространить и на другие гигантские планеты Солнечной системы.

[tnt22]

https://nauka.tass.ru/nauka/8679915

8 ИЮН, 23:00
Модель показала устройство шестиугольного урагана на северном полюсе Сатурна
Согласно этой симуляции, ураган окружают три невидимых на снимках антициклона


Снимок шестиугольного шторма на северном полюсе Сатурна, сделанный в 2014 году (сверху) и его компьютерная симуляция (снизу)
© NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Rakesh K. Yadav via Eurekalert!

ТАСС, 8 июня. Британские планетологи создали трехмерную модель шестиугольного урагана на северном полюсе Сатурна и обнаружили, что его существование связано с невидимыми антициклонами в глубинных слоях недр планеты и с процессами теплообмена внутри них. Выводы ученых опубликовал научный журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Стабильность этого шестиугольника на протяжении последних 40 лет, а также данные, собранные зондом "Кассини" в последние мгновения его жизни, говорят о том, что "корни" этого вихря уходят далеко вглубь планеты. Мы подтвердили, что это так на самом деле, создав детальную модель потоков газа внутри недр Сатурна", – пишут ученые.

На северном полюсе Сатурна есть очень необычная структура – гигантский шестиугольник примерно 30 тыс. км в поперечнике. Он представляет собой "вечный" ураган, ветра в котором движутся со скоростью примерно в 322 км/ч. Он был открыт еще в начале 1980 годов, когда с Сатурном сблизился зонд "Вояджер-2".

После того, как к этому газовому гиганту в 2004 году прибыл зонд "Кассини", ученые получили уникальную возможность в течение долгого времени наблюдать за тем, как меняется облик этого урагана и изучать его структуру. Эти наблюдения подтвердили, что шестиугольник действительно практически не меняется со временем, но при этом не помогли ученым узнать историю его формирования.

Невидимые корни урагана

Гарвардские планетологи под руководством профессора Гарвардского университета (США) Джереми Блоксхэма нашли возможное объяснение существованию этого "вечного" полярного вихря и его необычной форме, анализируя данные, собранные зондом "Кассини" во время заключительной части его миссии.

Во время нее аппарат периодически сближался с Сатурном на минимальное расстояние и получал уникальные данные по структуре его недр. Замеры, которые проводили инструменты "Кассини" в ходе этих пролетов, указали на то, что все сильные постоянные ветра на Сатурне уходят глубоко в недра планеты.

Блоксхэм и его коллеги попытались воспроизвести подобный рисунок ветров, создав детальную компьютерную модель атмосферы Сатурна. Она учитывала различия в поведении разных типов вихрей внутри нее и характер теплообмена между разными слоями недр планеты.

Эти расчеты показали, что шестиугольник на самом деле устроен значительно сложнее, чем на то указывают его простые фотографии с камер "Кассини". Оказалось, что форма и постоянство урагана были связаны с тем, что на большой глубине его окружают три антициклона. Газ внутри них движется в сторону, противоположную самой полярной воронке.

Хорошо различимые следы этих вихрей исчезают задолго до их выхода на "поверхность" Сатурна, однако они ограничивают движение центрального вихря на полюсе планеты и задают его шестиугольную форму, влияя на характер движения ветров вокруг северного полюса газового гиганта.

Что интересно, эти расчеты предсказывают существование еще одной подобной вихревой структуры, которая должна быть расположена не на южном полюсе планеты, а где-то на 60-й параллели южной широты. Нечто похожее "Кассини" действительно обнаружил еще в 2004 году, изучая вихри южного полушария Сатурна. Это говорит о реалистичности созданной ими модели, заключают британские планетологи.

[SashaBad]

Батиметрия Синуса Мурены в море Кракена на Титане.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JE006558
Синус Мурены - это устье, расположенное в северной части  в море Кракена на Титане. Высотомер Cassini RADAR снял три сегмента над этим участком во время пролета Т104 над Титаном 21 августа 2014 г.
Анализ показывает, что морское дно на этих участках достигает глубины 280 футов (85 м). Радиолокационные волны поглощаются до такой степени, что состав  жидкости представляется как 70% метана, 16% азота и 14% этана (при условии идеального смешивания). Анализ данных альтиметрии в основной части Kraken Mare не показал свидетельств отражения сигналов от морского дна, что предполагает либо слишком большую глубину или слишком сильное поглощение радиоволны. Однако если, как и следует ожидать, жидкость в основной части Kraken Mare по составу похожа на Moray Sinus, то ее глубина превышает 100 м. Это совместимо с отдельной оценкой с использованием радара в качестве «радиометра», измеряющего тепловую энергию моря на радиоволнах.
Расчёты показывают, что глубина центральных районов Моря Кракена составляет не менее 100 метров, а в отдельных местах может доходить до 300 метров. Эти данные представляют особую ценность для NASA, где сейчас проектируют беспилотный подводный аппарат для роботы на Титане. 
Теоретически миссия может стартовать приблизительно в 2040 году

[Veganin]

На спутнике Сатурна нашли признаки жизни  

Астрономы Университета Аризоны (США) и Университета Paris Sciences et Lettres (Франция) обнаружили загадочный источник метана, который, вероятно, скрывается в океане под ледяной корой Энцелада, спутника Сатурна. Этим источником могут быть живые организмы. Об открытии рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Космический аппарат Cassini, пролетая сквозь гигантский водяной шлейф, который извергается с поверхности спутника, обнаружил относительно высокую концентрацию определенных молекул, соответствующих гидротермальной активности на дне океанов Земли, в частности, дигидрогена, метана и углекислого газа. При этом концентрация метана оказалась неожиданно высокой, что может быть признаком деятельности живых организмов.

Об этом сообщает "Рамблер": https://news.rambler.ru/science/46778273/?utm_content=news_media&utm_medium=read_more&utm_source=copylink

Заявка на новую тяжелую специализированную АМС.

[Дмитрий Виницкий]

А что такое дегидроген?

[Феликс]

дИгидроген (очевидно, оксигена) - это вода. На лурке есть хорошая копипаста на эту тему. Не буду ссылку давать, кому надо сам найдет...

[Logan1982]

А что такое дегидроген?

Между прочим жуткая ядовитая дрянь со 100% летальностью всех кто её рискнул употребить.

[opinion]

А что такое дегидроген?

Наверно, обычный молекулярный водород.

[Salo]

https://nauka.tass.ru/nauka/12145139

16 авг, 20:39
У ядра Сатурна не нашли четко определенной границы
Это объясняет, почему недра планеты вырабатывают необычно много тепла

ТАСС, 16 августа. Изучение сейсмических колебаний колец Сатурна позволило астрономам сделать вывод, что у ядра планеты нет четкой границы. Подобная особенность характерна и для Юпитера. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Astronomy."Данные аппарата "Кассини", можно объяснить только в том случае, если ядро Сатурна простирается на 60% от радиуса планеты и при этом не имеет четкой границы. Подобная структура хорошо объясняет то, почему недра Сатурна вырабатывают необычно много тепла", - отмечают исследователи.
Юпитер, Сатурн и другие планеты-гиганты Солнечной системы состоят в основном из водорода и гелия, а также различных углеводородов, аммиака, воды и других веществ. Ученых давно интересует, есть ли у этих планет четко обособленное ядро, какой у него состав и свойства.
Первые данные – с зонда Juno – говорят, что у Юпитера ядро есть, однако его структура довольно необычна. В частности, у него нет четкой границы. Это стало большой неожиданностью для планетологов, поскольку ранее они считали его ядро сферическим каменистым объектом, покрытым слоем металлического водорода.
В новом исследовании планетологи под руководством профессора Калифорнийского технологического института Джима Фуллера пришли к выводу, что столь же необычная структура ядра характерна и для второй крупнейшей планеты Солнечной системы – Сатурна.

Структура недр Сатурна

Планетологи анализировали данные зонда "Кассини", который наблюдал за структурой и свойствами колец Сатурна. Его кольца постоянно взаимодействуют друг с другом, с соседними спутниками планеты и с ней самой. В результате возникают различные типы сейсмических волн, которые "путешествуют" вдоль колец и меняют их облик.
Фуллер и его коллеги предположили, что эти колебания можно использовать не только для поисков невидимых для нас микроспутников Сатурна, но и для оценки того, как особенности структуры ядра и мантии планеты-гиганта влияют на характер ее гравитационных взаимодействий с кольцами. Опираясь на подобные соображения, планетологи попытались создать компьютерную модель недр Сатурна, которая воспроизводила бы те данные, которые были собраны "Кассини".
Эти расчеты неожиданно показали, что у ядра Сатурна нет четко обособленной границы. При этом у него достаточно большие масса и размеры. По оценкам планетологов, примерно в 55 раз тяжелее Землм, а его радиус составляет около 35 тыс. км.
Как отмечают Фуллер и его коллеги, подобное устройство ядра Сатурна объясняет сразу несколько необычных особенностей этой планеты, в том числе аномально большое количество тепла, которое вырабатывает ее недра, а также некоторые особенности в характере движения потоков материи внутри газового гиганта.
Схожая природа ядер Юпитера и Сатурна свидетельствуют в пользу того, что общепринятые теории, описывающие процесс формирования газовых гигантов, не объясняют всех особенностей устройства этих планет. Последующее изучение Юпитера и отправка новых миссий к Сатурну, как надеются планетологи, поможет исправить этот недочет.

[SashaBad]

Речные объекты на Титане и Земле: уроки из изображений плоских форм в SAR с низким разрешением
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac0245
Используя данные, полученные в ходе миссии «Кассини», команда астрономов составила подробные карты метановых рек Титана.

Ведущий автор исследования, Джулия Миллер, нашла интересный способ проверить надежность данных радара «Кассини», по которым были составлены карты: их сравнивали с радиолокационными изображениями рек Земли, снизив качество последних до такого же уровня. Это дало возможность понять пределы качества данных «Кассини» и определить изображения, которые можно было с уверенностью использовать для работы.
По словам Джулии, в форме рек скрыто много информации:
По внешнему виду реки можно составить понимание о породах местности, по которой она течет, о наклоне поверхности, или о том, что вообще происходило в этом регионе. Реки можно использовать как отправную точку, чтобы потом узнать больше о том мире, где они протекают.

(A) Эльвигар Флумина: сеть ярких для радара каналов около кратера Менрва в экваториальной области Титана. (B) Сарасвати Флумина: заполненный жидкостью канал, впадающий в озеро Онтарио, с двумя потенциальными дельтами на границе река-море

Больше всего пользы данная работа принесет запланированной миссии NASA Dragonfly, в рамках которой на поверхность спутника отправится винтокрылый аппарат.

[andr59]

NASA JPL 15 ( 16-го по мск) октября  выпустила первую часть док. фильма о миссии  Кассини "Триумф на Сатурне".

Triumph at Saturn (Part I)

А 23 окт. в 01:00 мск пойдет вторая часть (в которой вероятно  будет отражена и посадка Гюйгенса на Титан)

Triumph at Saturn (Part II)

[Игорь Годунов]

Что Кассини рассказала о Сатурне и его спутниках? Итоги миссии.

Фильм. Триумф у Сатурна. Часть 1

Фильм. Триумф у Сатурна. Часть 2

[ОАЯ]

https://scitechdaily.com/key-building-block-for-life-likely-discovered-on-one-of-saturns-moons/

" Ведущий научный сотрудник SwRI доктор Кристофер Гляйн внес свой вклад в новые выводы о том, что фосфор в форме ортофосфата (например, HPO4-2), вероятно, в изобилии содержится в подповерхностном океане спутника Сатурна Энцелада. Содовый или щелочной океан (содержащий NaHCO3 и/или Na2CO3) внутри Энцелада геохимически взаимодействует с каменным ядром. Моделирование показывает, что это взаимодействие способствует растворению фосфатных минералов, делая ортофосфат легкодоступным для возможной жизни в океане. Поскольку фосфор является важным компонентом жизни, это открытие подкрепляет все больше свидетельств обитаемости этого маленького спутника Сатурна."

[Feol]

Ну, маловероятно, конечно. Но интригует, было бы очень интересно, если бы хоть какие-то микробы там.

[ClonSB60]

Измерения толщины реголита на Энцеладе: обнаружение рекордов активности плюмов
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103522004614
Цепочки тектонических ям — это геологические формы рельефа, образующиеся в рыхлом рыхлом реголите и наблюдаемые на многих телах Солнечной системы.

Цепочки рытвин на разных телах Солнечной системы / ©Emily Martin et al.

В статье описано три метода использования морфометрии ямных цепочек для исследования толщины реголита на Энцеладе, накопленного в результате извержений из разломов. Предпочтение отдано методу учитывающему диаметр, крутизну склонов и другие детали геометрии таких ям (SAM), а так же пространственно связанные неоднородности в характеристиках реголита, что даёт толщину слоя реголита до 700 м (среднее = 250 м, n = 116). Объединение модели скорости отложения шлейфов с наблюдаемой толщиной реголита предполагает образование реголита, подобного лунному. Ограничивая время, необходимое для отложения наблюдаемой толщины реголита, можно экстраполировать возраст источника плюма и его жидкого резервуара. Пористость и плотность реголита, генерируемого плюмами, являются переменными параметрами, влияющими на скорость отложения реголита. Предполагая постоянный поток отложенной массы, расчёты проводились в диапазонах параметров плотности реголита (0,02–0,92 г/см 3 ) и пористости (0–90%), при которых откладывался бы достаточно толстый реголит, чтобы соответствовать наблюдениям цепочки ямок. При использовании наименьшей плотности (0,2 г/см 3) и наибольшей пористости (90%) максимальные толщины реголита оказываются в пределах возраста Солнечной системы. 
Интерпретируя длительность времени осаждения, необходимого для накопления соответствующей толщины реголита, можно предположить, что поток массы из плюма должен был быть значительно выше,  и/или присутствуют дополнительные процессы образования реголита. Например, альтернативные жерла существующие или существовавшие ранее.

[andr59]

После применения программы nIR. Пишет фотограф НАСА 17 часов назад :

Kevin M. Gill
@kevinmgill
nIR enhanced natural color view of Titan, peering through the otherwise opaque hazes to the equatorial seas of sands and dunes below. Processed using Cassini imagery taken on December 16 2011.

Вид Титана в естественном цвете, улучшенный nIR, сквозь непрозрачную дымку проглядывают экваториальные моря песков и дюн внизу. Обработано по снимкам "Кассини", сделанным 16 декабря 2011 года.
NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill

https://deepspace.social/@kevinmgill/110497986759523052
Увеличение по клику.

[andr59]

Новое об Энцеладе.

NASA Study Finds Life-Sparking Energy Source and Molecule at Enceladus
Dec. 14, 2023

Исследование НАСА обнаружило на Энцеладе источник энергии и молекулу, вызывающие жизнь
14 декабря 2023 г.
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-study-finds-life-sparking-energy-source-and-molecule-at-enceladus


Вода из подповерхностного океана луны Сатурна Энцелада выплескивается из огромных трещин в космос. Космический аппарат НАСА "Кассини", сделавший этот снимок в 2010 году, собрал пробы ледяных частиц, и ученые продолжают делать новые открытия на основе полученных данных. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Исследование, проведенное с помощью аппарата НАСА "Кассини" на ледяной луне Сатурна, свидетельствует о наличии ключевого ингредиента для жизни и сверхмощного источника энергии для ее поддержания.

Ученые давно знают, что гигантский шлейф ледяных зерен и водяного пара, извергающийся из луны Сатурна Энцелада, богат органическими соединениями, некоторые из которых важны для жизни, какой мы ее знаем. Теперь ученые, анализирующие данные миссии НАСА "Кассини", делают еще один шаг к доказательству обитаемости: Они нашли убедительное подтверждение наличия цианистого водорода - молекулы, имеющей ключевое значение для зарождения жизни.

Исследователи также обнаружили доказательства того, что океан, который скрывается под ледяной внешней оболочкой луны и питает шлейф, содержит мощный источник химической энергии.
Результаты исследования, опубликованные в четверг, 14 декабря, в журнале Nature Astronomy, свидетельствуют о том, что внутри этой крошечной луны может быть гораздо больше химической энергии, чем считалось ранее. Чем больше энергии, тем выше вероятность распространения и поддержания жизни.

"Наша работа предоставляет дополнительные доказательства того, что на Энцеладе находятся некоторые из наиболее важных молекул как для создания строительных блоков жизни, так и для поддержания этой жизни посредством метаболических реакций", - говорит ведущий автор Джона Питер, докторант Гарвардского университета, который провел большую часть исследования, работая в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. "Энцелад не только отвечает основным требованиям пригодности для жизни, но теперь у нас есть представление о том, как там могут образовываться сложные биомолекулы и какие химические пути могут быть задействованы".

Универсальный и энергетичный
"Открытие цианистого водорода было особенно захватывающим, потому что это отправная точка для большинства теорий о происхождении жизни, - говорит Питер. Жизнь, как мы ее знаем, требует строительных блоков, таких как аминокислоты, а цианистый водород - одна из самых важных и универсальных молекул, необходимых для образования аминокислот. Поскольку молекулы цианистого водорода могут быть сложены различными способами, авторы исследования называют цианистый водород швейцарским армейским ножом для предшественников аминокислот.
"Чем больше мы пытались найти пробелы в наших результатах, тестируя альтернативные модели, - добавил Питер, - тем убедительнее становились доказательства. В конце концов, стало ясно, что нет способа сопоставить состав шлейфа без учета цианистого водорода".

В 2017 году ученые обнаружили на Энцеладе свидетельства химического состава, который мог бы способствовать поддержанию жизни в океане, если бы она там присутствовала. Сочетание углекислого газа, метана и водорода в шлейфе наводит на мысль о метаногенезе - метаболическом процессе, в результате которого образуется метан. Метаногенез широко распространен на Земле и, возможно, сыграл решающую роль в зарождении жизни на нашей планете.

Новая работа обнаруживает свидетельства существования дополнительных химических источников энергии, гораздо более мощных и разнообразных, чем производство метана: авторы обнаружили целый ряд органических соединений, которые подверглись окислению, что указывает ученым на существование множества химических путей для потенциального поддержания жизни в подповерхностном океане Энцелада. Это объясняется тем, что окисление способствует высвобождению химической энергии.

"Если метаногенез похож на маленькую батарейку для часов с точки зрения энергии, то наши результаты говорят о том, что океан Энцелада может быть чем-то более похожим на автомобильный аккумулятор, способный обеспечить большое количество энергии для любой жизни, которая может там присутствовать", - сказал Кевин Хэнд из JPL, соавтор исследования и главный исследователь работы, которая привела к новым результатам.

Математика - это путь
В отличие от предыдущих исследований, в которых использовались лабораторные эксперименты и геохимическое моделирование для воспроизведения условий, обнаруженных "Кассини" на Энцеладе, авторы новой работы опирались на подробный статистический анализ. Они изучили данные, собранные ионным и нейтральным масс-спектрометром (ion and neutral mass spectrometer) "Кассини", который исследовал газ, ионы и ледяные зерна вокруг Сатурна.

Количественно оценив объем информации, содержащейся в данных, авторы смогли выявить тонкие различия в том, насколько хорошо различные химические соединения объясняют сигнал "Кассини".
"Существует множество потенциальных кусочков головоломки, которые можно соединить, пытаясь сопоставить наблюдаемые данные", - говорит Питер. "Мы использовали математику и статистическое моделирование, чтобы выяснить, какая комбинация кусочков головоломки лучше всего соответствует составу шлейфа и позволяет максимально использовать данные, не слишком интерпретируя ограниченный набор данных".
Ученые все еще далеки от ответа на вопрос, могла ли жизнь зародиться на Энцеладе. Но, как отметил Питер, новая работа прокладывает химические пути для жизни, которые могут быть проверены в лабораторных условиях.

Между тем, миссия "Кассини" продолжает приносить результаты – спустя долгое время после того, как выяснилось, что Энцелад является активным спутником. В 2017 году миссия завершилась преднамеренным погружением космического аппарата в атмосферу Сатурна. "Наше исследование демонстрирует, что, хотя миссия "Кассини" завершилась, его наблюдения продолжают давать нам новые сведения о Сатурне и его спутниках, включая загадочный Энцелад", – сказал Том Нордхайм, планетолог JPL, который является соавтором исследования и был членом команды "Кассини".