«Понимая состав шлейфа, мы можем узнать, на что похож океан, как он стал таким и обеспечивает ли он среду, в которой может выжить жизнь в том виде, в каком мы ее знаем», – сказал д-р SwRI. Кристофер Глейн, ведущий автор статьи в журнале Geophysical Research Letters с описанием исследования. «Мы разработали новый метод анализа состава шлейфа для оценки концентрации растворенного CO2 в океане. Это позволило моделировать более глубокие внутренние процессы."
Анализ данных масс-спектрометрии с космического корабля НАСА Кассини показывает, что обилие CO2 лучше всего объясняется геохимическими реакциями между скалистым ядром Луны и жидкой водой из подземного океана. Объединение этой информации с предыдущими открытиями кремнезема и молекулярного водорода (H2) указывает на более сложное, геохимически разнообразное ядро.
«Основываясь на наших выводах, Энцелад, похоже, демонстрирует масштабный эксперимент по связыванию углерода», – сказал Глейн. "На Земле ученые-климатологи изучают, можно ли использовать аналогичный процесс для уменьшения промышленных выбросов CO2. Используя два разных набора данных, мы вывели диапазоны концентраций CO2, которые удивительно похожи на то, что можно было бы ожидать от растворения и образования определенных смесей кремний- и углеродсодержащих минералов на морском дне."
Еще одно явление, усложняющее эту сложность, – это вероятное присутствие гидротермальных источников внутри Энцелада. На дне океана Земли из гидротермальных источников выделяются горячие, богатые энергией, богатые минералами флюиды, которые позволяют процветать уникальным экосистемам, изобилующим необычными существами.
«Динамический интерфейс сложной активной зоны и морской воды потенциально может создать источники энергии, которые могут поддерживать жизнь», – сказал д-р SwRI.
Хантер Уэйт, главный исследователь ионно-нейтрального масс-спектрометра Кассини (INMS). "Хотя мы не нашли доказательств присутствия микробной жизни в океане Энцелада, растущее количество доказательств химического неравновесия дает соблазнительный намек на то, что под ледяной корой Луны могут существовать пригодные для жизни условия."
Научное сообщество продолжает пожинать плоды близкого пролета Кассини над Энцеладом в октябре. 28 августа 2015 г., до окончания миссии. INMS обнаружил H2, когда космический корабль пролетел через шлейф, а другой прибор ранее обнаружил крошечные частицы кремнезема, двух химических веществ, которые считаются маркерами гидротермальных процессов.
«Отличные источники наблюдаемых CO2, кремнезема и H2 предполагают минералогические и термические различия в окружающей среде в неоднородном скальном ядре», – сказал Глейн. "Мы предполагаем, что ядро состоит из газированного верхнего слоя и серпентинизированного внутреннего слоя."Карбонаты обычно встречаются на Земле в виде осадочных пород, таких как известняк, в то время как серпентиновые минералы образуются из вулканических пород морского дна, богатых магнием и железом.
Предполагается, что гидротермальное окисление восстановленного железа глубоко в керне создает H2, в то время как гидротермальная активность, пересекающая кварцсодержащие карбонатные породы, дает богатые кремнеземом флюиды.
Такие породы также могут влиять на химию CO2 в океане через низкотемпературные реакции с участием силикатов и карбонатов на морском дне.
«Последствия для возможной жизни, обеспечиваемой неоднородной структурой ядра, интригуют», – сказал Глейн. "Эта модель может объяснить, как процессы планетарной дифференциации и изменения создают химические (энергетические) градиенты, необходимые для подповерхностной жизни."