Ученые Калифорнийского университета в Сан-Диего представили доказательства, что аминокислоты, которые могут находиться в ледяных шлейфах спутника Сатурна Энцелада, способны выдерживать удары на скорости до 4,2 километра в секунду. Согласно результатам, опубликованным в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), это делает их потенциально обнаружимыми для будущей космической миссии.
Исследователи изготовили спектрометр аэрозольного удара, предназначенный для изучения динамики столкновения отдельных аэрозолей и частиц (диаметром от нескольких микрометров до сотен нанометров) на высоких скоростях. В ходе эксперимента зерна льда создавали с помощью ионизации распылением в электрическом поле (электроспрея), когда вода проталкивается через капилляр, находящийся под высоким напряжением. Это позволяло получить микроскопические капли, которые замерзали в вакуумной камере.
Ученые измеряли массу и заряд зерен, а также определяли их химический состав после столкновения с микроканальным пластинчатым ионным детектором, который позволял рассчитать момент удара с точностью до секунды. Результаты эксперимента продемонстрировали возможность, что аминокислоты, которые являются строительными блоками белков, могут быть обнаружены в пробах с некоторой степенью фрагментации со скоростью удара до 4,2 километра в секунду.
Ожидается, что в 2024 году НАСА запустит зонд Europa Clipper, который отправится к Юпитеру. Европа, один из крупнейших спутников Юпитера, имеет такой же ледяной состав, как и Энцелад, и обе луны, вероятно, имеют океан под ледяной корой. Ученые надеются, что Clipper или любые другие зонды, которые отравятся к Сатурну в будущем, смогут идентифицировать конкретную серию органических молекул в ледяных зернах в составе шлейфов, которая могла бы указывать на существование жизни.
Ранее космический зонд НАСА Cassini обнаружил, что с поверхности Энцелада извергаются ледяные шлейфы со скоростью примерно 400 метров в секунду. Эти шлейфы предоставляют возможность для ученых собрать образцы и изучить состав океанов Энцелада и оценить их потенциальную обитаемость. Однако до сих пор не было известно, влияет ли скорость шлейфов на фрагментацию каких-либо органических соединений, которая может привести к ухудшению качества образцов.