Исследование, проведенное учеными из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби, переворачивает представления о возможных условиях для существования жизни. Оказывается, высокоэнергетические космические лучи, которые обычно считаются разрушительными для живых организмов, могут служить ключевым источником энергии для поддержания биологических процессов на планетах и спутниках, скрывающих под своей поверхностью океаны или водоемы. Это открытие кардинально расширяет границы поиска внеземной жизни, включая в него холодные и темные миры, лежащие далеко за пределами классической «зоны обитаемости» звезд.
Традиционно космические лучи рассматривались как угроза для жизни из-за их способности повреждать клеточные структуры, в частности ДНК. На Земле от их воздействия нас защищает атмосфера и магнитное поле. Однако новое исследование предлагает взглянуть на это явление с другой стороны. В определенных условиях, а именно в подповерхностных водных средах, космические лучи могут запускать химические реакции, способные питать простейшие формы жизни.
Пересмотр фундаментальных условий для биологии
Работа научной группы под руководством Димитры Атри из Центра астрофизики и космических наук (CASS) бросает вызов устоявшейся парадигме. Ранее считалось, что для жизни обязательны либо солнечный свет (как источник энергии для фотосинтеза), либо геотермальная активность (вулканическое тепло). Ученые изучили альтернативный сценарий, при котором космические лучи, проникая вглубь небесных тел, взаимодействуют с молекулами воды во льду или грунтовых водах.
Это взаимодействие приводит к радиолизу — процессу расщепления воды с высвобождением химически активных частиц, в том числе свободных электронов. На Земле существуют экстремофильные микроорганизмы, которые в полной темноте, например, в глубоких подземных породах или под ледниками, научились использовать энергию подобных реакций для своего метаболизма. Теоретически, аналогичные биохимические механизмы могли бы развиться и в подледных океанах других миров.
Оценка потенциала миров Солнечной системы
Команда Атри провела детальные расчеты, чтобы смоделировать интенсивность радиолиза, вызываемого космическими лучами, на нескольких перспективных объектах: Марсе, Энцеладе (спутнике Сатурна) и Европе (спутнике Юпитера).
Обратите внимание: Новое исследование может в конечном итоге подтвердить или отклонить теорию Большого взрыва.
Все эти тела, по данным современных исследований, обладают значительными запасами подповерхностной воды. Результаты моделирования показали, что наиболее благоприятные условия для генерации биохимически полезной энергии создаются на Энцеладе, за ним следует Марс, а затем Европа.«Это открытие фундаментально меняет наши поисковые стратегии», — прокомментировал Атри. «Нам больше не нужно ограничиваться только теплыми планетами вблизи звезд. Теперь в фокус нашего внимания попадают холодные, лишенные солнечного света миры, если под их поверхностью есть вода и они подвержены воздействию галактического излучения. Распространенность жизни во Вселенной может оказаться значительно выше наших прежних оценок».
От «зоны обитаемости» к «радиолитической зоне»
До сих пор астробиология в значительной степени ориентировалась на концепцию «зоны обитаемости» — узкого диапазона расстояний от звезды, где на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Исследователи предлагают дополнить эту модель новой, более широкой концепцией — «радиолитической зоной обитаемости». Эта зона охватывает любые небесные тела, где космические лучи, проникая под поверхность, могут взаимодействовать с водой, производя химическую энергию, пригодную для использования гипотетическими организмами.
Данное открытие имеет прямое практическое значение для планирования будущих космических миссий. Оно смещает акцент с изучения исключительно поверхностных условий на разработку инструментов, способных обнаруживать следы подповерхностной химической активности, связанной с радиолизом. Такие приборы могли бы искать специфические биосигнатуры или продукты химических реакций, указывающие на потенциально обитаемую среду даже в ледяных глубинах спутников газовых гигантов.
Исследование было опубликовано 28 июля 2025 года в Международном журнале астробиологии.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.