Статистический анализ большой библиотеки масс-спектров позволил ученым проанализировать данные зонда «Кассини» об Энцеладе, спутнике Сатурна. В подповерхностных выбросах обнаружены следы ранее неподтвержденных органических молекул.
В 2005 году зонд «Кассини» впервые сфотографировал южный полюс Энцелада, спутника Сатурна. Ученые обнаружили над разломами ледяной поверхности большое облако водяного пара. В 2008 году, при более близком приближении к объекту, зонд собрал образцы этого облака.
Анализ выбросов из подлёдного льда показал, что в основном состоят из водяного газа и ледяных крупиц. В дальнейшем исследования образцов, собранных в 2011 и 2012 годах, подтвердили наличие углекислого газа, метана, аммиака и молекулярного водорода.
Извлечение слабых компонентов выбросов затруднительно из-за большого числа соединений, образующих схожие отметки.
Биофизик Джона Петер из Гарвардского университета и его коллеги применили статистические методы для решения поставленной задачи. Для этого ученые собрали обширную библиотеку спектральных данных, опираясь на последние исследования возможностей инструмента «Кассини» и результаты лабораторных экспериментов по моделированию условий ледяных спутников.
В результате удалось проверить десятки миллиардов потенциальных моделей выбросов Энцелада. Количество различных соединений в составе моделей достигало 15 штук. Сопоставление этих моделей с реальными данными позволило авторам исследования еще лучше «очистить» их от шумов. опубликована в журнале Nature Astronomy.
В анализе обнаружены следы синильной кислоты, ацетилена и угарного газа, этана, спиртов (вероятно, метанола), молекулярного кислорода, аргона и фрагментов, которые могли образоваться при разложении C2H6N2 или C3H6O. Все концентрации соответствуют теоретическим пределам содержания этих соединений в выбросах Энцелада.
Убедительно доказано существование азота в форме синильной кислоты. Моделирование исключило другие версии наличия ассоциирующихся с ней показателей. Содержание этого соединения совпадает с концентрацией в «хвостах» комет.
Ученые подтвердили наличие молекулярного кислорода. Также обнаружены свидетельства наличия спиртов, а менее убедительные, но всё же доказательства присутствия сероводорода и фосфина. Авторы отмечают, что наличие серы и фосфора важно для астробиологических моделей (их связывают с потенциальной внеземной жизнью), поэтому эти следы требуют подтверждения дополнительными наблюдениями и экспериментами.
Исследователи обнаружили, что химический состав выбросов Энцелада свидетельствует о существовании подлёдного океана, который может быть пригодным для жизни. Возможно, даже с гидротермальной активностью на дне, способной поддерживать жизнь микробов.