90оС – такова температура в недрах Энцелада, всегда считавшегося промерзлым ледяным телом, вращающимся на орбите Сатурна в 1,5 млрд км от Солнца. К такому ошеломляющему выводу пришли ученые под руководством Сянь-Вень Су из Университета Колорадо в Боулдере, изучив данные с аппарата Cassini, который уже более 10 лет исследует систему Сатурна, состоящую из его колец и многочисленных спутников.
Открытие означает, что в поисках внеземной жизни астрономам, возможно, стоит сосредоточиться не на далеких планетах близ далеких звезд, а искать ее буквально рядом, под боком – в ледяных телах Солнечной системы,
заглянуть в недра которых до последнего времени им не удавалось. Теперь Энцелад вошел в элитный клуб тел Солнечной системы, на которых теоретически возможно существование жизни. В него, бесспорно, входит Земля и спутник Юпитера Европа. Их объединяет наличие океана соленой воды, которая находится в контакте с твердым дном, где океан может черпать сложные минералы и химические элементы.
Энцелад, имеющий в диаметре всего 500 км, является шестым по величине спутником Сатурна. Еще в 2005 году зонд Cassini обнаружил необычные струи водяного пара и льда, вырывающиеся с южной полярной области из трещин в ледяном панцире спутника со скоростью 100–300 км в секунду. В прошлом году при помощи гравиметрических методов было показано, что в толще спутника под 30–40-километровым слоем льда
имеется жидкий океан толщиной порядка 10 км, источник этих гейзеров.
В своей работе, опубликованной в журнале Nature, Су доказал, что причиной этого является гидротермальная активность на твердом дне Энцелада. Ученым удалось невероятное — изучив содержание выбросов, они смогли разобраться, что происходит глубоко под поверхностью спутника и даже «поставить градусник» его внутреннему океану.
Все дело в небольших песчинках, которые, как оказалось, вылетают вместе с паром и льдом в составе выбросов.
Четыре года анализа присланных данных, компьютерных вычислений и лабораторных экспериментов позволили установить, что эти песчинки формируются, когда горячая вода с растворенными в ней минералами поднимается выше, контактируя с более холодной водой. Выяснилось, что эти частички могут образовываться при вполне определенной температуре — 90оС, а значит, разговоры о том, что Энцелад — слишком холодное для жизни тело, могут остаться в прошлом.
Анализатор пыли на борту зонда начал фиксировать богатые кремнием песчинки еще до того, как вышел на орбиту Сатурна в 2004 году. Их вполне определенный размер (6–9 нанометров) подсказал ученым, что рождаться они должны весьма специфическим образом.
В земных условиях песчинки такого размера рождаются в гидротермальных источниках, когда слабощелочная или соленая вода, перенасыщенная диоксидом кремния, испытывает резкое падение температуры.
«Мы раз за разом искали альтернативные объяснения наносиликатным гранулам, но каждый новый результат возвращал к простому, наиболее подходящему решению», — пояснил Франк Постберг, член команды Cassini. Эксперименты показали, в каких условиях на Энцеладе могут рождаться такие песчинки. Ученые уверены, что это происходит у твердого дна, где горячая вода из недр спутника контактирует с холодной водой подледного океана. Ученые даже подсчитали, что песчинкам требуется от нескольких месяцев до нескольких лет, чтобы достичь поверхности — иначе они просто были бы крупнее. Исследователи указывают, что гравитационные измерения говорят о том, что внутреннее ядро Энцелада довольно пористое, что позволяет воде просачиваться из океана и обеспечивает большую площадь контакта.
Открытие геотермальных источников на Энцеладе служит подтверждением недавней гипотезе, выдвинутой американскими и французскими учеными, которые предположили, что геотермальная активность на дне Энцелада является источником метана, который также входит в состав гейзеров.
Для земных организмов важно наличие нескольких компонентов: жидкой воды, углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы, а также источника тепла и времени, достаточного для эволюции. Пока что все эти условия известны только на Земле,
однако теперь открытие на Энцеладе горячих геотермальных источников делает его первым кандидатом на обитаемость среди Европы, Ганимеда, Каллисто, Титана — тел Солнечной системы, где также присутствуют жидкие океаны.
«Это открытие добавляет шансов, что Энцелад с его подповерхностным океаном и значительной геологической активностью может иметь условия, подходящие для живых организмов», — считает глава научного направления NASA Джон Грюнсфельд.