Uz Saturna pavadoņa Encelāda varētu būt dzīvības pastāvēšanai labvēlīgi apstākļi
- Detaļas
- Publicēts 09 Aprīlis 2015
- Autors Laika Ceļotājs
Zinātnē nereti ir gadījumi, kad vienas mīklas atminējums rada jaunus jautājumus. Un viens šāds spilgts piemērs ir Saturna mēness Encelāds. Gandrīz desmit gadus zinātniekus mulsina caurspīdīgu, spalvām līdzīgu daļiņu plūsma, kas geizeru veidā ar 400 m sekundē lielu ātrumu izplūst no tā virsmas. No NASA zondes "Casini" iegūtie dati tagad norāda, ka šie geizeri varētu rasties Encelāda zemledus okeāna dibenā notiekošas hidrotermiskas aktivitātes iespaidā, palielinot iespējamību, ka uz šī debesu ķermeņa var pastāvēt primitīvas dzīvības formas.
Encelāds ir sestais lielākais Saturna pavadonis, kuru 1789.gadā atklāja Vācijā dzimušais britu astronoms Viljams Heršels. Līdz pat XX gadsimta astoņdesmitajiem gadiem, kad Encelādam nelielā attālumā garām palidoja divi "Voyager" kosmosa kuģi, astronomi par šo niecīgo Saules sistēmas locekli zināja ļoti maz vai, citiem vārdiem, nezināja tikpat kā neko. "Voyager" noteica, ka Encelāda diametrs ir 500 km, kas ir apmēram desmitā daļa no Saturna lielākā pavadoņa Titāna diametra, un, ka tas, pateicoties svaigi veidotajam ledum, kas klāj tā virsmu, atstaro gandrīz visu uz sevi krītošo Saules gaismu. Encelāda virsmas lielāko daļu klāj ledus un temperatūra ir mīnus 198 grādi pēc Celsija skalas.
Encelāda virsmas reljefs, neskatoties uz tā niecīgo lielumu, ir daudzveidīgs, tajā redzami gan ļoti sen veidojušies, ar krāteriem noklāti reģioni, gan jauni, salīdzinoši nesen tektoniski deformēti apgabali, kas izveidojušies tikai pirms apmēram 100 miljons gadu.
No ūdens, ledus, sāļiem, gāzēm un organiskajiem ķīmiskajiem savienojumiem sastāvošo daļiņu plūsmu, kas pa plaisām sasalušajā virskārtā izlaužas no Encelāda neparasti siltā dienvidu polārā rajona, NASA bezpilota kosmosa kuģis pirmoreiz fiksēja 2005.gadā. Saturna pavadoņa geizeri palika mīkla līdz pat 2014.gadam, kad, izpētot Encelāda gravitāciju, tika atklāts, ka zem 30-40 km bieza ledus apvalka viļņojās apmēram 10 km dziļš okeāns. Ja Saturna mēness savās dzīlēs spēj ģenerēt siltumu pietiekamā daudzumā, lai uz tā varētu eksistēt dziļš okeāns, tad tas ir pietiekami aktīvs, lai izraisītu geizeru darbību.
Pašreizējais skaidrojums: daļiņu plūsmas cēlonis ir hidrotermiska aktivitāte. Encelāda kodols ir karsts, un uz tā darbojās Saturna gravitācijas izraisīti paisuma spēki. Tāpat kā karstums Zemes iekšienē izraisa vulkāniskas aktivitātes un geizeru darbību, respektīvi, karsta ūdens izšaušanos no Zemes dzīlēm, līdzīgs mehānisms varētu darboties uz Encelāda.
Ideju, ka Saturna pavadoņa zemledus okeāna ūdens sūcas iekšā klints garozā, kur tas uzkarst un no jūras dibenā esošiem krāteriem izšaujās atpakaļ kā ar minerāliem pildīta strūkla, atbalsta divi, starptautiskus pētniecības projektus īstenojot, izdarīti atklājumi. Pirmajā projektā piedalījās zinātnieki no Vācijas un Japānas, bet otrajā - ASV un Francijas pētnieki.
Pirmais atklājums veikts, izmantojot "Cassini" kosmisko putekļu analizatora datus. 2004.gadā, pirms ieiešanas orbītā ap Saturnu, zonde kosmiskajā telpā atklāja mikroskopiskas silīcija daļiņas. Modelējot un eksperimentējot, "Cassini" zinātnieku komanda noteica, ka 6-9 nanometru sīkās daļiņas ir silīcija graudiņi, kādi atrodami smiltīs un kvarcā.
Pētījumā secināts, ka daļiņas rodas, okeāna ūdenim sūcoties porainajā Encelāda klintī. Ūdens, uzkarstot līdz pat +90 grādiem pēc Celsija skalas, tur izšķīdina minerālus, kļūstot viegli sārmains un sāļš. Tad, pa zemūdens krāteru atverēm izšaujoties no klints dziļumiem un nonākot saskarē ar vēsākiem pazemes okeāna ūdens slāņiem, pirms nonākt kosmosā 50 km augstumā, kas iespējams dēļ vājā gravitācijas spēka uz Encelāda, daļiņas tiek vēl pārveidotas. Daļiņu izmērs pats par sevi liecina, cik viegli un ātri tās paceļas no okeāna dibena.
Savukārt otrajā pētījumā pētnieki uzmanību pievērsa augstajam metāna saturam, kas atklāts Encelāda geizeru izmestajā vielā. Kā liecināja datormodelēšana, Encelāda okeānā valdošajos apstākļos ar augstu temperatūru un spiedienu, visam metānam, kas tajā nonāk būtu jāveido metāna hidrāta klatrāti - cieti, ledum līdzīgi ieslēguma savienojumi.
Datormodelis rādīja, ka klatrātiem vajadzētu strauji iztukšot visus Encelāda okeāna metāna krājumus, tomēr "Cassini" to noteica geizeru izvirdumos. Tam ir tikai divi izskaidrojumi:
- hidrotermiskās atveres ievada metānu no pamatklintāja ūdenī ātrāk, nekā to absorbē klatrāti;
- geizeriem darbojoties, ūdens tvaika strūkla, šaujoties laukā no atverēm, velk līdzi klatrātus, kuri, krītoties spiedienam un pazeminoties temperatūrai, sadalās, atbrīvojot metānu.
Ņemot vērā Encelāda geizeru izvirdumos klātesošās silīcija daļiņas, zinātnieki šobrīd vairāk sliecas atbalstīt pirmo hipotēzi.
Šie atklājumi liecina, ka Encelāda okeāna vide varētu būt līdzīga Pasaules okeāna dzīlēm uz Zemes, kur karstas vulkāniskas atveres rada dzīvības oāzes citādi nedzīvajā jūras dibenā. Šīs vulkāniskās atveres, kuras dod siltumu un nodrošina mikrobiem barībā izmantojamu minerālu pieejamību, veido pašpietiekamu, no Saules enerģijas neatkarīgu ekosistēmu, kurā, parastiem organismiem nāvējošos apstākļos, plaukst un zeļ ekstrēmofīlas primitīvas dzīvības formas.
"Jaunie atklājumi palielina iespējamību, ka zem biezās ledus kārtas paslēptajā Encelāda okeānā, kur vērojama ģeoloģiskā aktivitāte, ir labvēlīga vide vienkāršu dzīvības formu attīstībai," - teica NASA Zinātnisko misiju pārvaldes asociētais administrators Džons Grunsfelds. "[Izpētot] vietas mūsu Saules sistēmā, kur ekstrēmos apstākļos ir iespējama dzīvības pastāvēšana, varētu pietuvināties atbildei uz jautājumu, vai Visumā mēs esam vieni," - viņš piebilda.
Augšējais attēls: Encelāda geizeru izvirdumi, izgaismoti pavadonim aizsedzot Sauli, skatā no "Cassini" zondes. Avots: NASA.
