Модели данных указывают на потенциально разнообразное метаболическое меню на Энцеладе

Используя данные космического корабля НАСА Кассини, ученые из Юго-Западного исследовательского института (SwRI) смоделировали химические процессы в подповерхностном океане спутника Сатурна Энцелада. Исследования указывают на возможность того, что разнообразное метаболическое меню может поддерживать потенциально разнообразное микробное сообщество в океане жидкой воды под ледяным фасадом Луны.

Перед спуском с орбиты в сентябре 2017 года «Кассини» исследовал шлейф ледяных зерен и водяного пара, извергающегося из трещин на ледяной поверхности Энцелада, обнаружив молекулярный водород, потенциальный источник пищи для микробов. В новой статье, опубликованной в журнале планетологии Icarus, исследуются другие возможности энергия источники.

«Обнаружение Молекулярного водорода (H2) в шлейфе показало, что Свободная энергия Доступна в Океане Энцелада», - сказала ведущий автор Кристин Рэй, работающая неполный рабочий день в SwRI поскольку она получает степень доктора философии. по физике Техасского университета в Сан-Антонио. «На Земле, аэробные или дышащие кислородом существа потребляют энергию органических веществ, таких как глюкоза и кислород, для создания углекислого газа и воды. Анаэробные микробы могут метаболизировать водород для создания метана. Все живые существа могут быть переработаны до аналогичных Химических реакции, связанные с нарушением равновесия между соединениями окислителя и восстановителя ».

Это неравновесие создает градиент потенциальной энергии, при котором окислительно-восстановительная химия переносит электроны между химическими веществами, чаще всего при окислении одного вещества, а в другом - восстановлении. Эти процессы жизненно важны для многих основных жизненных функций, включая фотосинтез и дыхание. Например, водород является источником химической энергии, поддерживающей анаэробные микробы, обитающие в океанах Земли около гидротермальных источников. На дне океана Земли из гидротермальных источников выделяются горячие, богатые энергией, насыщенные минералами жидкости, которые позволяют процветать уникальным экосистемам, изобилующим необычными существами. Предыдущее исследование обнаружило растущее количество свидетельств гидротермальные источники и химическое неравновесие на Энцеладе, что указывает на пригодные для жизни условия в подземном океане.

«Мы задавались вопросом, могут ли другие типы метаболических путей также обеспечить источники энергии в океане Энцелада», - сказал Рэй. «Поскольку для этого потребуется другой набор окислителей, которые мы еще не обнаружили в шлейфе Энцелада, мы выполнили химическое моделирование, чтобы определить, могут ли условия в океане и скалистом ядре поддерживать эти Химические процессы ».

Например, авторы рассмотрели, как ионизирующее излучение из космоса может создавать окислители O2 и H2O2 и как абиотическая геохимия в океане и скалистом ядреможет способствовать химическому нарушению равновесия, которое может поддерживать метаболические процессы. Команда рассмотрела, могут ли эти окислители накапливаться с течением времени, если восстановители не будут присутствовать в заметных количествах. Они также рассмотрели, как водные восстановители или минералы морского дна могут преобразовывать эти окислители в сульфаты и оксиды железа.

«Мы сравнили наши оценки свободной энергии с экосистемами на Земле и определили, что в целом наши значения для аэробного и анаэробного метаболизма соответствуют или превышают минимальные требования», - сказал Рэй. «Эти результаты показывают, что производство оксидантов и химия окисления могут способствовать поддержанию возможной жизни и метаболически разнообразного микробного сообщества на Энцеладе».

«Теперь, когда мы определили потенциальные источники пищи для микробов, следует задать следующий вопрос:« Какова природа сложных органических веществ, выходящих из океана? »- сказал директор программы SwRI доктор Хантер Уэйт, соавтор книги. новый документ со ссылкой на онлайн-версию Природа статья, написанная Постбергом и др. в 2018. «Эта новая статья - еще один шаг в понимании того, как маленькая луна может поддерживать жизнь способами, которые полностью превосходят наши ожидания!»

Выводы, сделанные в статье, также имеют большое значение для следующего поколения исследователей.

«Космический корабль будущего может пролететь через шлейф Энцелада, чтобы проверить предсказания этой статьи об изобилии окисленных соединений в океане», - сказал старший научный сотрудник SwRI доктор Кристофер Глейн, другой соавтор. «Мы должны быть осторожны, но я нахожу воодушевляющим размышление о том, могут ли существовать странные формы жизни, которые используют преимущества этих источников энергии, которые, по-видимому, имеют основополагающее значение для работы Энцелада».

Источник

Назад

Admin

Все о космосе

Похожие новости

Исследователи смоделировали источник извержения на спутнике Юпитера Европе

Более надежные признаки жизни: лучший класс инструментов для обнаружения признаков жизни на других планетах и ​​лунах

Кратеры от ударов раскрывают детали динамического выветривания поверхности Титана

Изучение динамики дюн поможет ученым понять топографию Марса

СОФИЯ обнаруживает воду на залитой солнцем поверхности Луны

Имя:*

E-Mail:

Отправить