Інтернет-ресурс Universe Today (https://www.universetoday.com) опублікував інформацію про недавнє дослідження крижаного супутника Сатурна Енцелада, виконане японськими вченими.
Як відомо, у наш час науковці вважають цілком вірогідним те, що на Енцеладі може бути підповерхневий океан з води. Фахівців давно цікавить, який же в тому океані водневий показник pH (ця величина показує міру активности іонів водню Н+, інакше кажучи, ступінь кислотности чи лужности розчину). Відповідь на це запитання допомогла б краще зрозуміти, які умови в підповерхневому океані на Енцеладі, а також те, чи придатне середовище океану для життя, яким ми його знаємо.
Як же можна оцінити водневий показник океану Енцелада, не висаджуючись на поверхню супутника? Саме цієї теми стосується нещодавно представлена робота колективу вчених із Японії; вони досліджували нові методи відбору проб шлейфу Енцелада й точніші вимірювання його показника pH.
Щоб оцінити величину показника pH води, яка викидається з-під поверхні Енцелада, дослідники пропонують використовувати метод раман-спектроскопії. Так називають вид спектроскопії, в основі якого — здатність досліджуваних систем (молекул) до непружнього (раманівського) розсіювання монохроматичного світла.
Автори дослідження зазначають, що методи раман-спектроскопії були використані в космічних місіях до планет, вони дають унікальні можливості для вивчення крижаних супутників, таких як Енцелад. Метою дослідження японських фахівців було з'ясувати, чи можна використовувати раман-спектроскопію для визначення різних величин показника pH, зокрема слабо- та сильнолужного вмісту (pH = 8—12), що, за оцінками вчених, характерно для шлейфів Енцелада.
Щоб досягти цього, дослідники провели серію лабораторних експериментів з різними зразками карбонатної солоної рідини. Вони помістили їх у вакуумну камеру для випаровування рідини, а потім заморозили (для імітації умов на поверхні Енцелада), залишивши лише сольові відкладення. Кожен зразок мав різну величину показника pH, а прилади раман-спектроскопії були налаштовані для імітації їхньої роботи в майбутній космічній місії. Карбонати — це типи хімічних сполук, що утворюються при взаємодії вуглекислого газу з водою та породою. Вивчення карбонатів дає змогу оцінювати pH, хімічний склад води та ін.
У дослідженні, про яке тут ідеться, фахівці намагалися з'ясувати, чи можна проаналізувати зразки солоних шлейфів, що осіли на поверхні Енцелада, та виміряти їхній водневий показник pH. Зрештою, ці японські дослідники виявили, що раман-спектроскопія може допомогти ідентифікувати різні величини pH у кожному зі зразків сольових відкладень.
Як зазначається в дослідженні, методи раман-спектроскопії використовувалися в кількох космічних місіях щодо вивчення планет, наприклад, інструменти «SuperCam» та «SHERLOC» на марсоході «Perseverance», що тепер працює на Червоній планеті. У цьому випадку раман-спектроскопію використовують для аналізу хімічного складу гірських порід та мінералів, а головне – для виявлення органічних речовин і біосигнатур.
Енцелад відкрив Вільям Гершель ще 1789 року, а восени 1980 року його вперше сфотографував зблизька космічний апарат «Вояджер-1» («Voyager 1», NASA). Через кілька десятиліть автоматична міжпланетна станція «Кассіні» («Cassini», NASA) передала приголомшливі зображення поверхні Енцелада, на якій не видно кратерів, та виявила шлейфи, що виходять з південного полюса. Шлейфи складаються переважно з води, до них входять також солі, органічні молекули і газоподібний водень. Температура шлейфів вища від навколишнього середовища, що вказує на геологічні процеси під поверхнею Енцелада
Як відомо, існує гіпотеза, що величезний океан під крижаною корою Енцелада може містити життя у формах, схожих на земні. На думку японських дослідників, аналіз відкладень шлейфів на поверхні Енцелада може бути ідеальним методом для точніших оцінок складу підповерхневого океану цього супутника.
На фото: зображення шлейфу на крижаному супутнику Сатурна Енцеладі, отримане космічним апаратом «Кассіні» (Cassini; NASA)
Підготувала Лідія Свачій; ГАО НАН України.
Джерело:universetoday.
