Найти жизнь на спутнике Сатурна поможет голографический микроскоп

С тех пор как завершилась программа NASA «Викинг» в 1970-х, практические поиски внеземной жизни не велись. Искали прежде всего воду. Ее много на Энцеладе, спутнике Сатурна, под слоем льда, который покрывает всю поверхность. Но даже если жизнь в этой воде и существует, ученым на Земле ее будет трудно обнаружить с расстояния 1,3 млрд км.

Поможет то, что масса Энцелада в 100 тысяч раз меньше земной, поэтому скорость убегания на нем — вторая космическая скорость, которая требуется объекту, чтобы оторваться от поверхности планеты или спутника и уйти в открытый космос — составляет всего 239 метров в секунду, в то время как на Земле — больше 11 000 метров в секунду. Это создает необычный феномен: огромные гейзеры прорываются сквозь трещины в ледяном панцире спутника Сатурна и выстреливают в космос. Зонд «Кассини» заметил столбы, достигающие 500 км в высоту.

Фонтаны воды на Энцеладе дают ученым уникальную возможность. Поскольку садиться на поверхность небесного тела сложно и дорого, проще послать зонд сквозь такую струю в космосе и собрать образцы воды, которые могут содержать микроорганизмы с Энцелада. Проблема в том, что размер бактерий позволяет легко спутать их с какой-нибудь песчинкой, а исследования химического состава требуют прямого наблюдения. Джей Надо и его коллеги предлагают искать признаки движения живых организмов. Которые можно обнаружить с помощью цифрового голографического микроскопа, модифицированного для нужд астробиологии.

Этот микроскоп подсвечивает объект лазером и измеряет свет, отраженный от него. Этот свет содержит информацию об амплитуде (интенсивности) рассеянного света и его фазе. Две эти характеристики позволяют реконструировать трехмерное изображение объекта. А если пометить потенциальные микроорганизмы флуоресцентной краской, можно понять, из чего они состоят. Надо и его группа уже испытали оборудования на образце арктической воды и смогли обнаружить организмы с плотностью всего 1000 клеток на миллиметр объема. Для сравнения — в океане на Земле около 10 000 клеток на миллиметр, а в обычном пруду — от 1 до 10 миллионов.

Строительный материал для возникновения жизни — предбиологическую молекулу метилизоцианат — обнаружили астрономы в звездной системе IRAS 16293-2422 в созвездии Змееносца. Эта система напоминает наше Солнце до образования планет, поэтому дает ученым возможность заглянуть в прошлое.