Кто проживает на дне океана на спутнике Сатурна и делает метан?
Поверхность спутника Сатурна — Энцелада — покрыта толстым слоем безжизненного льда с температурой под две сотни градусов ниже нуля. Однако под этим многокилометровым ледяным панцирем, как полагают исследователи, находится океан с жидкой водой. Одно из доказательств его существования — мощные водяные гейзеры, бьющие сквозь трещины в ледяной поверхности на высоту свыше 100 километров. Их впервые сфотографировал в 2005 году аппарат «Кассини», а спустя десять лет «Кассини» удалось пролететь прямо над одним из таких выбросов и изучить его химический состав. Больше всего учёных тогда привлёк метан и большое количество молекулярного водорода, которое говорило о гидротермальной активности на дне энцеладского океана.
На Земле, а точнее, на дне наших океанов, существуют гидротермальные источники — их ещё называют «чёрными курильщиками». Это подводные гейзеры, которые выбрасывают наружу разогретую до нескольких сот градусов воду. Сначала вода просачивается по трещинам внутрь океанической коры, где вступает в контакт с магмой и раскалёнными минералами. Молекулы воды в таких условиях могут распадаться на кислород и водород, последний и содержится в «выхлопе» чёрных курильщиков. А вот с метаном всё интереснее.
Во-первых, он может образовываться при взаимодействии углекислого газа и водорода. Высокое давление (не забудем, что мы находимся на дне глубокого океана) и высокая температура делают возможными химические реакции, которые в «комнатных условиях» практически не идут. Кстати, обратный процесс — получение водорода из метана и воды — называется паровой конверсией метана и используется на химических и нефтеперерабатывающих заводах.
Второй потенциальный источник метана — это разложение органических молекул при высоких температурах и давлении. Такой процесс может иметь место, если часть Энцелада была образована материалом комет, в которых, как известно, довольно много разной «космической» органики, например аминокислот. Аналогичные процессы происходят с органическими веществами в земной коре: органика постепенно превращается в нефть, а там, где температура повыше, — в природный газ.
И, наконец, самый интересный вариант — это метан, синтезированный микроорганизмами. Несколько лет назад биологи из Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне смогли установить, что последний одноклеточный организм, давший начало всем доменам земной жизни, жил рядом с вулканическими горячими источниками на дне океана и питался выходящим из них водородом. Другими словами, наш очень далёкий предок жил примерно 3,5—3,8 млрд лет назад где-то на дне древнего океана рядом с чёрным курильщиком, ел водород и при этом выделял метан. Учёные назвали его LUCA (Last Universal Common Ancestor — последний универсальный общий предок). Почему бы похожему организму не жить и где-то на дне подповерхностного океана на Энцеладе, ведь условия там «сейчас» и на Земле «тогда» в целом могут быть похожи?