Вчені з Університету Меріленд та Центру космічних польотів імені Годдарда NASA розпочали новий рік у дослідницькій експедиції на краю Антарктичного Півострова. Їх місія полягала в зборі зразків морської води, яка може слугувати важливими аналогами для вивчення океанів за межами нашої планети.
Серед льодових світів нашої Сонячної системи, таких як Europa, супутник Юпітера, або карликова планета Плутон, вважається, що існують численні океани рідкої води під їхніми товстими покривами льоду. Ці «океанські світи» містять ключові елементи для підтримки життя: вуглець, азот і хімічну енергію. Це спонукає науковців звертатися до питань: чи можуть ці приховані океани підтримувати мікроорганізми? Наприклад, на супутнику Сатурна Енцеладі, підземна вода може викидатися в космос через явище, відоме як криовулканізм, що створює унікальні можливості для безконтактного збору зразків океанічного матеріалу.
Навіщо потрібні проби океанчної води
Проте, здобуття проби з океану може змінити ознаки життя. Органічні молекули, такі як амінокислоти, можуть втрачатися або зазнавати змін під час швидкого заморожування чи випаровування у вакуумі космосу. Щоб вивчити ці ефекти, вчені використовують спеціальний лабораторний пристрій — Симулятор криовулканізму, який імітує космічні умови.
З 2022 року команда досліджує, як розчини органічних сполук та солей змінюються при введенні у вакуум. Наразі вони вирішили перейти до дослідження природних зразків, оскільки в природі взаємодії між молекулами, мінералами та частинками є набагато складнішими, ніж в лабораторних умовах. Це може дати змогу більш точно відтворити умови, що існують на океанських світах.
Без доступу сонячного світла, життя в океанах під льодовими шарами обмежене. На Землі подібні умови можна спостерігати у віддалених ділянках, наприклад, в دائково закритому Ведделлському морі. Це унікальне середовище стало доступним для вивчення в середині 2024 року, завдяки проектам, організованим Explorers Club на борту дослідницького криголама, оснащеного сучасним обладнанням.
Експедиція
Підготовка до експедиції була непростою. Команда з двох осіб працювала спільно з близько 50 фахівцями, які допомогли у забезпеченні безпеки та транспортуванні заморожених зразків назад до Меріленда.
На п’яти різних сесіях дослідники вийшли на морський лід, витягли частини льоду та зібрали воду, яка або була заблокованою у льоді, або текла через його пори, імітуючи умови океанічних вивержень. Запуск зразків води на глибину тисяч футів через спеціальну конструкцію на борту судна став викликом: на 30 грудня команда зафіксувала проби через отвір у 50-футовому льодовому укритті.
Наступного дня команда зібрала зразки з глибини 1,120 метрів, що стало рекордом для цього судна. Місця для збору води потрапило навіть до списку святкових подій — привітавши Новий рік, вони отримали результати, які будуть вивчені у лабораторії.
Зразки вже у Меріленді, де їх чекає подальший аналіз. Команда винайшла оригінальні рішення, щоб зберегти їх замороженими, попри три непередбачувані зміни у маршруті з Аргентини до Вашингтона. В лабораторії зразки будуть розділені на дві частини: одна буде введена у симулятор, а інша — аналізуватиметься безпосередньо. За допомогою специфічних хроматографічних методів будуть вивчені зміни у солях, амінокислотах та жирних кислотах. Порівнюючи початкові та симульовані зразки, дослідники зможуть краще зрозуміти, як космічні умови впливають на океанічний матеріал і що це означає для пошуку життя поза межами Землі.
