Мы продолжаем изучать книгу Натали Каброль.
Предыдущие части публиковались сериями.
LL Короче говоря: на лунах газовых гигантов есть жидкие океаны, а это значит, что на них может быть жизнь.
Помимо обитаемой зоны, жизнь можно искать и в более удаленных от Солнца частях Солнечной системы. «Вояджер» также подтвердил, что поверхности спутников газовых гигантов активны. Снимки, сделанные «Галилеем», породили предположения о возможном существовании океана на спутнике Юпитера Европе. «Кассини» обнаружил на Энцеладе сотни ледяных фонтанов. Большинство спутников Юпитера и Сатурна, по-видимому, застряли во времени. Но под ледяной коркой может существовать жизнь. В результате черные курильщики Земли служат убежищем для большого количества микроорганизмов. Конечно, помимо воды нам также необходимо найти энергию, питательные вещества, укрытие и источники углерода. Не будем забывать о смертельно опасных уровнях радиации вблизи газовых гигантов.
Фотография Европы, сделанная Juno
Энергию там можно получить только изнутри: солнце слишком далеко. Приливные силы постоянно дестабилизируют внутренние слои спутников Юпитера и Сатурна, вырабатывая тепло. Радиолиз также имеет потенциал и может стать источником продовольствия. Необходимым элементом стабильной биосферы является связь между поверхностью и глубиной. Если океан существует, он должен быть образован сочетанием тепловой конвекции и вращательных сил. Поскольку его невозможно увидеть невооруженным глазом, о нем можно судить только косвенно, по изменениям температуры поверхности (указывающим на наличие горячих точек). Гейзеры также могут служить доказательством присутствия воды.
У нас довольно много кандидатов, начиная с Энцелада, Европы, Титана, Ганимеда и Каллисто. Каллисто в 2,5 раза меньше Земли, а его поверхность покрыта кратерами, что свидетельствует о слабой геологической активности. У него очень тонкая атмосфера и нет магнитного поля, но, по-видимому, в глубине имеется слой, способный проводить электричество. Таким слоем может быть, например, Аральское море, скрытое на глубине более 250 километров. Если у него есть экосистема, то она полностью зависит от внутренних ресурсов: камней, льда, воды и теплообмена между ними. В таком сочетании ресурсы будут расходоваться быстрее, чем в открытой системе. Так что здесь еще много неясностей.
Ситуация на Ганимеде немного лучше. Самый большой спутник в Солнечной системе имеет собственное магнитное поле. По его колебаниям при вращении вокруг Юпитера можно определить, что под ледяным панцирем толщиной 150 километров находится некое вещество, очень похожее на Аральское море. Глубина океана составляет ровно 90 километров. Рельеф поверхности подтверждает данные, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл». Солнечное излучение разрушает лед и создает разреженную атмосферу кислорода. Также существует энергия приливно-тектонических возмущений. Но достаточно ли всего этого для жизни? Трудно сказать. 150 км — это большое расстояние, поэтому в атмосфере нет кислорода, который мог бы обеспечить энергией жизнь подо льдом. Здесь еще есть гидротермальные источники и минеральные ресурсы, но эти ресурсы рано или поздно иссякнут. Короче говоря, вряд ли можно ожидать там богатого биоразнообразия. Но кто знает, может быть, нас ждут приятные сюрпризы. Текущая миссия Европейского космического агентства JUICE, которая будет вращаться вокруг Юпитера и его спутников в течение трех лет, может дать некоторую информацию.
Кратеры на поверхности Ганимеда, полученные с помощью Juno
Одной из самых перспективных планет для поддержания жизни является спутник Сатурна Энцелад, который извергает лед из многочисленных гейзеров. Выброшенные частицы льда летят в кольцо E или падают обратно. Или они могут оказаться на одном из других спутников Сатурна. Несмотря на то, что диаметр Энцелада составляет всего 500 километров, у него есть кремниевое ядро и богатая водой мантия. Состав солей и силикатов, выбрасываемых гейзерами, позволяет предположить, что они образовались в результате контакта горячей воды и горных пород. Однако поверхность Энцелада чрезвычайно холодная — дневная температура близка к -200 градусам по Цельсию.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Он полон трещин и скал. Зонд «Кассини», обнаруживший гейзеры, помог выяснить, почему это произошло. По мере того, как Энцелад вращается вокруг Сатурна, трещины открываются и закрываются под воздействием гравитации. Однако приливные силы сами по себе не являются единственным источником энергии. Судя по всему, у Энцелада есть пористое ядро, заполненное водой. Сжатие и растяжение этого ядра нагревает воду и запускает циркуляцию, тем самым передавая тепло и в конечном итоге вызывая извержения гейзеров. По крайней мере, именно так модель, опубликованная в 2017 году исследователями из Нантского университета, объясняет видимую картину.«Кассини» пролетел мимо гейзеров и обнаружил, что внутренний океан Энцелада слегка соленый, а на его дне наблюдается гидротермальная активность. Исследователи также обнаружили сложное органическое вещество, которое могло образоваться в результате этой деятельности. Этот органический материал поднимается к ледяной корке в виде пузырьков и разрушается при контакте с ней. Когда трещины раскрываются, вода попадает в основную часть фонтана. Помимо органических веществ, мы также находим серу и азот в формах, пригодных для использования жизнью. Очень интересным открытием стал высокий уровень метана в гейзерах. В настоящее время неясно, какой процесс привел к появлению там столь большого количества материала. Там могут быть микроорганизмы. Ну, или, может быть, происходит какой-то абиотический процесс, который мы пока не понимаем.
Фотография гейзеров Энцелада, сделанная «Кассини» в 2007 году
Итак, теперь ясно, пригоден ли океан Энцелада для жизни, и нам необходимо его дальнейшее изучение. Микророботы — перспективный инструмент. С их помощью можно будет попытаться пробиться через активные гейзеры в океан или заняться поиском биомаркеров.
Первой системой, которая будет исследовать инопланетные океаны, станет Europa Clipper, которая достигнет орбиты Юпитера в 2030 году. Да, на Европе, одном из галилеевых спутников Юпитера, также есть гейзеры и потенциальный океан. К Clipper вскоре присоединится европейский космический корабль JUICE. Действительно, выбросы водяного пара с Европы не столь постоянны и очевидны, как с Энцелада. Их трудно запечатлеть, но телескопу «Хаббл» удалось запечатлеть их в 2012 и 2014 годах. Как и на Энцеладе, при взаимодействии с океаном могут происходить масштабные извержения. Небольшие наводнения могут возникать из-за местных водоемов. Колебания орбиты Юпитера вызывают периодическую разрядку напряжений в горных породах посредством образования разломов и трещин. Малое количество кратеров подтверждает мнение о том, что поверхность Европы очень молодая.
Однако наиболее крупные разломы не соответствуют теории приливных возмущений и могут быть объяснены тектоникой движения литосферных плит. Это значит, что их нижняя сторона скользкая. Океан — самое правдоподобное объяснение. Возмущения магнитного поля вблизи Европы также подтверждают эту гипотезу. То есть, если это океан, то это соленый океан глубиной до 160 километров. Источником тепла могут быть приливы или радиоактивность, а его энергии может быть достаточно для генерации электрических токов. Со временем ледяной панцирь разрушится, и вода поднимется на поверхность. Возможен и альтернативный сценарий периодического катастрофического обновления поверхности, как на Венере.
Поверхность Европы, сфотографированная Juno в 2022 году
Когда образовалась Европа, на ней уже имелись все необходимые для жизни химические компоненты, начиная с углерода и заканчивая серой. Кометы и астероиды могли оказывать и другие воздействия. Океанические течения переносят воду и питательные вещества между земной корой и океанами, поддерживая пригодную для жизни среду. Большое количество микроорганизмов обитает в средах, схожих с земными. Более того, недавние исследования показали, что кислорода в океане Европы достаточно для поддержания большой фауны рыб.
Если бы нам посчастливилось обнаружить жизнь на Европе, это был бы интереснейший источник новых знаний, поскольку обмен веществом с этими далекими мирами практически невозможен: они слишком далеко. Даже если бы имел место непрерывный отток материала с Земли или Марса, его путешествие заняло бы миллионы лет, что слишком много для любого микроорганизма, чтобы выдержать. И даже если он выживет, он врежется в поверхность Марса на скорости до 112 000 километров в час. Короче говоря, местная жизнь была бы совершенно независимым и оригинальным продуктом, со своим собственным уникальным эволюционным процессом.
[Моя] Рецензия на книгу Популярная наука Космос Инопланетная жизнь Планета Нехудожественная литература Энцелад Юпитер Сатурн Длинный пост 0Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Тайная жизнь Вселенной (5).