Перед вами ледяная поверхность 504-километрового спутника Сатурна Энцелада, запечатленная 28 октября 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини". В момент получения этой фотографии зонд находился всего в 48 километрах от "морщинистой" поверхности загадочного мира, обладающего потенциально обитаемым подповерхностным океаном.

В 2005 году, анализируя данные "Кассини", ученые установили, что гейзеры на южном полюсе Энцелада являются источником ледяных крупиц и газа, вырывающихся из недр сатурнианской луны со скоростью более 400 метров в секунду. Примечательно, что эти извержения непрерывны — снижается лишь их интенсивность. Из-за этого вокруг Энцелада сформировался огромный, но чрезвычайно разреженный ореол мелкой ледяной пыли, часть которой идет на поддержание существования E-кольца Сатурна.

Львиная же доля этих ледяных крупиц постепенно оседает на поверхность спутника, обеспечивая ее медленное, но непрерывное обновление. Благодаря этому Энцелад обладает самым высоким альбедо (отражательной способностью) среди всех тел в Солнечной системе, отражая от 90% до 99% падающего солнечного света.

Спектральный анализ выбрасываемого льда и газа позволил выявить в гейзерах Энцелада не только воду, но и молекулярный водород, диоксид углерода, сложные органические соединения и соли — все, что нужно для зарождения и поддержания жизни. Кроме того, это подтвердило гипотезу наличия разогретого каменного ядра, с которым океан активно взаимодействует. Следовательно, Энцелад не лишен внутренней энергии, без которой невозможно существование жизни.

Планетологи и астробиологи считают, что в океане Энцелада могут процветать хемосинтетические экосистемы, подобные земным сообществам у гидротермальных источников в глубинах Мирового океана.

Будущие миссии будут включать посадку на поверхность Энцелада и, вероятно, проникновение в его океан через разломы на южном полюсе, из которых бьют гейзеры.

Сегодня Энцелад — самое перспективное место для поиска внеземной жизни в пределах Солнечной системы.

Интересное по теме:

• «Кассини» нашел сложную органику в океане Энцелада.

• В океане Энцелада найден крайне необходимый для зарождения жизни элемент.

• Почему мы мечтаем открыть внеземную жизнь на Энцеладе?

Кадр, представленный ниже, был получен космическим аппаратом NASA "Кассини" 12 марта 2012 года. И это не просто очередная красивая космическая фотография, а карта будущего — направление, по которому человечество пойдет в поисках жизни за пределами Земли.

На переднем плане — ледяной 504-километровый спутник Сатурна Энцелад. Его поверхность покрыта толстой коркой льда, средняя толщина которой составляет внушительные 20 километров. Но под ней скрывается глобальный подповерхностный океан. Из глубоких разломов на южном полюсе, носящих поэтическое название "тигровые полосы", регулярно вырываются струи водяного пара и ледяных частиц — гейзерная активность, выбрасывающая в открытый космос материал, который берется непосредственно из океана.

"Кассини" несколько раз пролетал сквозь гейзеры Энцелада, осуществляя анализ образцов прямо налету. В ходе этих операций аппарат обнаружил сложные органические молекулы, аммиак, метан, соли и фосфаты. Кроме того, недавний повторный анализ данных показал, что океан Энцелада существенно теплее, чем предсказывали модели, а еще он очень стабильный и, определенно, существует очень давно. Все это является косвенным доказательством того, что перед нами очень перспективное место для зарождения и поддержания жизни, какой мы ее знаем по земному опыту. Вероятно, Энцелад уже является обитаемым миром.

На заднем плане изображения — Титан, гигантский спутник со средним диаметром 5 152 километров. Этот мир крупнее Меркурия (средний диаметр 4 879 километров) и почти в 1,5 раза больше Луны. Титан — единственный спутник в Солнечной системе, наделенный атмосферой (она даже на 50% плотнее земной), и на поверхности которого есть устойчивые "водоемы", представляющие собой углеводородные "коктейли": реки, озера и моря из жидких метана и этана. В этих "водоемах", при температуре ниже -180 градусов Цельсия, могут протекать химические процессы, совершенно чуждые земной биохимии — но, возможно, не менее сложные.

Энцелад предлагает нам жидкую воду и органику — основу земной жизни. Титан — жидкость, но другую, и атмосферу, способную поддерживать необычные формы химической эволюции.

Оба мира — не просто интересные объекты. Они — две природные лаборатории для проверки независимых гипотез о том, как может возникнуть жизнь в космосе. И на этом снимке два таких разных небесных тела, представляющих колоссальный научный интерес, символически разделены кольцами Сатурна.

Интересное по теме:

• На Титане может быть жизнь, но ее, скорее всего, очень мало.

• Одного ледяного кристалла может быть достаточно, чтобы найти жизнь на Европе или Энцеладе.

• Ученые предлагают намеренно «заразить» другой мир земной жизнью, чтобы посмотреть, что произойдет.

На 504-километровом спутнике Сатурна Энцеладе бьют гейзеры — но не из горячей воды, а из ледяной. Струи взмывают на сотни километров в космос, формируя E-кольцо планеты-гиганта.

Эта активность связана с тем, что под 20-километровой ледяной корой скрывается глобальный океан. Зонд NASA «Кассини», изучавший систему окольцованного гиганта с 1 июля 2004 года до 15 сентября 2017 года, обнаружил в выбросах сложные органические молекулы, водород, соли — все, что нужно для зарождения и поддержания жизни.

Почему обнаружение водорода, самого распространенного элемента во Вселенной, так интригует? Дело в том, что его присутствие указывает на гидротермальные процессы на дне океана — там, где горячая вода взаимодействует с породами. Аналогичное есть и на дне земных океанов — гидротермальные источники "черные курильщики", которые являются "оазисами жизни", процветающей на морской глубине без доступа к солнечному свету.

Откуда энергия?

Откуда столь крошечный мир берет энергию для извержений? Приливные силы Сатурна разогревают недра спутника изнутри. Орбита Энцелада слегка вытянута, и гравитация гиганта то сжимает, то растягивает его. Эти непрерывные процессы генерируют тепло. Трение превращает лед в воду, давление — в гейзеры.

Примечательно, что гейзерная активность сконцентрирована на южном полюсе спутника, что можно объяснить более тонкой ледяной корой. Там проходят четыре гигантских разлома — "тигровые полосы". Именно из них вырываются ледяные фонтаны, питающие кольцо Сатурна и обновляющие и без того белоснежную поверхность Энцелада.

Миссия будущего

Вне всяких сомнений Энцелад — один из главных кандидатов на роль дома для внеземной жизни. И для проверки этого нам даже не нужно бурить — океан сам великодушно выплескивается в космос.

Европейское космическое агентство (ESA) планирует организацию масштабной миссии к Энцеладу, подразумевающей не только отправку орбитального аппарата, но и спускаемого модуля, который совершит посадку на южный полюс для сбора образцов выбросов непосредственно у источника.

Если под льдами Энцелада действительно существует жизнь, мы можем найти ее доказательства уже в ближайшие десятилетия. А если мы не найдем там жизнь? Тогда мы будем искать ответ на вопрос, почему в идеальных условиях она не появилась.

Интересное по теме:

• «Кассини» нашел сложную органику в океане Энцелада.

• В океане Энцелада найден крайне необходимый для зарождения жизни элемент.

• Почему мы мечтаем открыть внеземную жизнь на Энцеладе?

Космический телескоп Джеймс Уэбб — крупнейшая инфракрасная обсерватория, запущенная 25 декабря 2021 года ракетой «Ариан‑5» и работающая на гало‑орбите вокруг точки Лагранжа L2 в 1,5 млн км от Земли, где гигантский пятислойный экран (размером с теннисный корт!) защищает его от тепла Солнца, Земли и Луны. Наблюдая в диапазоне примерно 0,6–28,5 мкм, «Уэбб» заглядывает в эпохи первых галактик, изучает зарождение планет и «погружает» инфракрасный взгляд в пыльные области, недоступные телескопам видимого диапазона.

Сердце обсерватории — составное зеркало диаметром 6,5 м из 18 позолоченных бериллиевых сегментов, раскрывающееся уже в космосе и выравниваемое с точностью до десятков нанометров, чтобы дать резкое изображение на инфракрасных волнах.

Пятислойный термощит из каптона с алюминиевым и кремниевым покрытиями охлаждает оптику ниже ~50 K, а прибор MIRI доводится до ещё более низких температур для работы в среднем ИК‑диапазоне, обеспечивая экстремальную чувствительность к самым тусклым источникам.

Набор инструментов включает NIRCam (изображения и фотометрия в ближнем ИК), NIRSpec (спектроскопия, в том числе мультиобъектная), MIRI (средний ИК) и связку FGS/NIRISS для точного наведения и специальных режимов наблюдений, покрывая ключевые задачи от съёмки до расщепления света на спектр.

Что уже увидел «Уэбб»
Первый «глубокий» снимок SMACS J0723.3−7327 и последующие обзоры показали невероятно далёкие и тусклые галактики, открывая окно в раннюю Вселенную и уточняя темпы звездообразования в юные космические эпохи. В ближнем окружении Солнечной системы обсерватория представила детальные портреты Юпитера с полярными сияниями и тонкими кольцами, показала яркие кольца Нептуна и Урана, а также изучила гейзеры Энцелада и динамику атмосфер на соседних планетах и спутниках. В экзопланетологии телескоп вывел в рутину то, что ещё недавно считалось подвигом: высокоточные спектры транзитных планет с линиями молекул и облачными эффектами, что прокладывает путь к сравнению «климатов» чужих миров.

Работа в точке Лагранжа L2 дарит стабильную «холодную» среду и широкое поле доступного неба, но требует экономного расхода топлива и тщательного теплового баланса, ради чего всё — от щита до ориентации — подчинено строгой терморегуляции. Реальные космические риски тоже не миф: в мае 2022 года один из сегментов ощутил удар микрометеороида, однако тонкая перенастройка оптики удержала качество изображения в пределах требований миссии и позволила продолжить науку без заметной потери остроты. И всё же главная «магия» Золотого ока — сочетание гигантского зеркала, криогенной инженерии и спектроскопии: именно она превращает красивые картинки в измерения, по которым пересобирается история материи — от звёздных материнских коробок до атмосфер далёких планет.

Энцелад, ледяной спутник Сатурна, может таить в себе ответ на один из главных вопросов человечества — есть ли жизнь за пределами Земли? Благодаря данным, полученным космическим аппаратом NASA "Кассини" во время его миссии по изучению системы Сатурна, у ученых появились веские основания полагать, что этот небольшой мир может быть обитаем.

Таинственный и манящий Энцелад

Главным свидетельством потенциальной обитаемости стали гейзеры, обнаруженные "Кассини" на южном полюсе Энцелада. Эти гейзеры выбрасывают в космос струи водяного пара и ледяных частиц, формируя шлейфы, которые тянутся на сотни километров от поверхности спутника. Зонд несколько раз пролетел сквозь эти шлейфы и проанализировал их состав, передав на Землю данные, которые поведали следующее:

• Вода в гейзерах соленая, а ее источником является подповерхностный океан жидкой воды;

• В составе выбросов были обнаружены такие вещества, как метан, аммиак, двуокись углерода и органические соединения. Это очень напоминает состав выбросов гидротермальных источников на дне земных океанов, где, как известно, кипит микробная жизнь;

• Кроме того, в шлейфах были обнаружены фосфаты натрия, необходимые для образования ДНК и РНК, что является критическим компонентом для возникновения жизни. Это первый случай обнаружения соединений фосфора за пределами Земли в среде, потенциально пригодной для жизни.

Более того, дальнейший анализ данных "Кассини" показал, что концентрация метана и некоторых других органических соединений под поверхностью Энцелада аномально высока, что трудно объяснить одними лишь абиотическими процессами. Все это наталкивает на предположение, что в подповерхностном океане сатурнианского спутника могут обитать какие-то примитивные микроорганизмы.

Конечно, из-за крошечных размеров Энцелада (его диаметр чуть больше 500 километров), ограниченного количества доступной энергии и питательных веществ, жизнь там вряд ли может быть сложнее микробной. Но даже обнаружение простейшей жизни на Энцеладе стало бы поистине революционным открытием.

Ведь если жизнь смогла зародиться независимо в двух настолько разных мирах, как Земля и далекий спутник Сатурна, значит, она, скорее всего, широко распространена во Вселенной. А учитывая, что мы постоянно открываем все новые потенциально обитаемые экзопланеты у других звезд, можно предположить, что наша Галактика буквально кишит жизнью.

Как заглянуть в океан Энцелада, не повредив хрупкую экосистему?

Например, использовать мягких роботов-исследователей. Эти гибкие и прочные аппараты можно будет сбросить прямо в разломы южного полюса, чтобы они достигли воды естественным путем и передали оттуда ценные научные данные.

Мягкие роботы идеально подходят для этой миссии. Благодаря эластичному телу они смогут протиснуться даже в узкие разломы, не застревая и не ломаясь. Они выдержат огромное давление льда и воды и смогут долго автономно работать в экстремальных условиях, при этом минимально воздействуя на хрупкую среду, которую они исследуют.

Оснащенные множеством датчиков, камер и пробоотборников, такие роботы смогут всесторонне изучить состав и свойства подледного океана Энцелада, поискать в нем признаки возможной жизни. Может быть, они даже смогут доставить на поверхность образцы воды и микроорганизмов для более детального анализа.

Так что мягкие роботы могут стать нашими первыми послами в далеком океане Энцелада. И кто знает — может быть, именно они обнаружат там первую внеземную жизнь и совершат величайшее открытие в истории науки!

Конечно, чтобы проверить эти смелые гипотезы, нужны новые миссии к Энцеладу с более совершенными инструментами для поиска биомаркеров и, возможно, даже прямых признаков жизни. NASA и ESA уже разрабатывают концепции будущих миссий к Энцеладу, включая Enceladus Life Finder (ELF) и миссии с возможностью доставки проб на Землю. Но сам факт, что в пределах нашей Солнечной системы есть еще один мир, где жизнь теоретически возможна — это уже огромный стимул для дальнейших исследований.

Интересное по теме:

• Одного ледяного кристалла может быть достаточно, чтобы найти жизнь на Европе или Энцеладе.

• NASA «Джеймс Уэбб» наблюдал огромный водяной шлейф, исходящий от спутника Сатурна Энцелада.

На изображении запечатлен шестой по размеру спутник Сатурна — 504-километровый Энцелад. Цветной снимок был получен космическим аппаратом NASA "Кассини" 25 января 2009 года.

Одна сторона Энцелада освещена Солнцем, другая — отраженным от атмосферы Сатурна солнечным светом. На южном полюсе видны струи водяного пара, вырывающиеся из-под поверхности. 9 октября 2008 года "Кассини" пролетел сквозь струи и провел анализ выбрасываемого материала; полученные данные однозначно указали на наличие соленого подповерхностного океана.

Скрытый под ледяной корой соленый океан делает Энцелад одним из наиболее перспективных мест для поиска внеземной жизни. Будущие исследования этого удивительного спутника могут стать ключом к пониманию того, насколько распространена жизнь во Вселенной.

Интересное по теме:

• В океане Энцелада найден крайне необходимый для зарождения жизни элемент.

• Почему мы мечтаем открыть внеземную жизнь на Энцеладе?