Охота за жизнью в океанских мирах вместе с СОВАМИ

Жизнь, какой мы ее знаем, требует воды. Хорошая новость в том, что Вселенная полна воды. Плохая новость заключается в том, что Вселенная — это большое место для поиска. Поскольку мест для поиска жизни так много, и все они радикально отличаются от Земли и друг от друга, ученым необходимо множество стратегий. Одна из идей состоит в том, чтобы разместить на одном космическом корабле как можно больше инструментов. Имея в одном месте шведский стол научных инструментов, ученые могли проверять различные образцы жидкостей на наличие множества различных компонентов, молекул или даже признаков жизни.

Поэтому ученые и инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии разрабатывают Ocean Worlds Life Surveyor (OWLS). Это автономное устройство обнаружения жизни также легко адаптируется — его набор инструментов оснащен портативными инструментами, которые можно интегрировать во множество различных миссий, от Земли до Марса и Титана.

Вместо сообщения «Отведите меня к своему лидеру» ученые тратят много времени на обыск далеких планет в поисках самых основных признаков жизни. Поскольку Земля — единственный имеющийся у нас пример того, как устроена жизнь, мы во многом зависим от предположения, что инопланетная жизнь устроена примерно так же, как земная жизнь, а химия утверждает, что существует базовый план, который должен быть общим для всей жизни.

Жизнь, какой мы ее знаем, нуждается в определенном наборе обстоятельств и химических веществ, чтобы собраться вместе в нужном месте и в нужное время. Астрономы сосредотачивают внимание на этих строительных блоках жизни, просматривая данные об отдаленных планетарных объектах. К ним относятся углерод, азот, фосфор, сера и многое другое. Однако первое место в списке необходимых для жизни ингредиентов занимает вода. Жидкая вода жизненно важна для способности жизни растворять питательные вещества, транспортировать химические вещества и избавляться от отходов. Вот почему область астробиологии, изучающая поиск жизни во Вселенной, так сосредоточена на планетах, карликовых планетах и ​​лунах, которые содержат значительное количество воды.

Прямо у нас на заднем дворе есть свидетельства существования соленых океанов на спутниках Сатурна Титане и Энцеладе; подземные океаны на спутниках Юпитера Европе, Ганимеде и Каллисто; вода на спутнике Нептуна Тритоне и даже свидетельства наличия воды на Плутоне. Мы также считаем, что, несмотря на нынешний климат, Венера и Марс могли обладать океанами миллиарды лет назад.

Изучение этих миров дает нам (относительно) близкое представление о том, как работают неземные океаны, и, если нам очень повезет, как они могут поддерживать жизнь сейчас или в прошлом.

Пакет OWLS состоит из двух инструментальных подсистем: OCEANS (система анализа органического капиллярного электрофореза) и ELVIS (система объемной визуализации существующей жизни). Оба предназначены для отбора собранных проб жидкости и исследования их на наличие потенциальных признаков жизни с помощью двух основных методов.

OCEANS использует метод разделения молекул, называемый электрофорезом. После приготовления жидких образцов под давлением жидкость пропускается через трубку. Именно здесь OCEANS сортирует оставшийся суп из молекул на основе их заряда, размера и подвижности в присутствии электрического поля. Затем детектор может оценить состав образца.

Он идентифицирует различные химические строительные блоки жизни, такие как аминокислоты, жирные кислоты и органические соединения. Не все эти вещества будут прямым признаком жизни, но они будут указывать на возможность жизни – ингредиенты, необходимые для возникновения жизни.

ELVIS — это, по сути, система микроскопов, которая исследует образец с разных точек зрения. Ученые Портлендского государственного университета в Орегоне совместно с JPL работали над разработкой ELVIS. Цель заключалась в том, чтобы позволить устройству искать большие объемы образцов с высоким разрешением.

Если вы думаете об этом как о ситуации с иголкой в ​​стоге сена, «это все равно, что искать иголку в стоге сена без необходимости подбирать и осматривать каждый кусок сена», — сказал соруководитель исследователя Крис Линденсмит, возглавляющий исследование. команда микроскопов. «По сути, мы хватаем большие охапки сена и говорим: «О, здесь, здесь и здесь есть иголки».