Цивилизация
По словам группы американских ученых, соленая вода в ледяном панцире спутника Юпитера Европы может переносить кислород с поверхности в подледный океан жидкой воды, где этот элемент потенциально может питать весьма развитую аэробную жизнь — то есть жизнь, нуждающуюся в кислороде.
Некоторые спутники планет-гигантов из внешней части Солнечной системы, вероятно, содержат внутри себя океаны, скрытые под внешней ледяной оболочкой. Считается, что на спутнике Юпитера Европе есть такой океан, и он может быть пригоден для весьма развитой жизни и обитаем, если радиолитические окислители, образующиеся на поверхности из имеющихся химических соединений под действием разлагающих их на части ионизирующих излучений, смогут эффективно проходить сквозь лед.
NASA/JPL-Caltech/SETI Institute
Американская исследовательская группа, возглавляемая Марком Гессе из Техасского университета в Остине, предполагает, что окислители могут переноситься сквозь лед за счет стока соленой воды или рассолов, образующихся во время формирования хаотических ландшафтов Европы. При внешней гладкости спутника, наблюдаемой с приличного удалении, вблизи он на самом деле покрыт россыпью бесконечных трещин, хребтов и ледяных торосов, покрывающих четверть поверхности Европы. Считается, что процесс образования этих поверхностных особенностей под воздействием приливных сил Юпитера подразумевает и появление больших объемов приповерхностного рассола. Авторы статьи, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters показывают, что эти рассолы могут стекать через нижележащий лед и переносить окислители в ходе процессов, именуемых «волнами скважности» («porosity wave»). Эти импульсы могут распространяться сквозь лед на протяжении 20 тыс. лет.
Европа считается одним из лучших мест в Солнечной системе для поиска инопланетной жизни, поскольку астрономы обнаружили там признаки наличия кислорода и воды, а также химические вещества, которые могут служить питательными веществами для микроорганизмов. Однако ледяной панцирь Европы, толщина которого оценивается в 10-30 км, может оказаться непреодолимым барьером между водой и кислородом, который генерируется солнечным светом и заряженными частицами Юпитера, ударяющимися о ледяную поверхность.
Если жизнь в каком-либо привычном землянам виде все же существует в подледном океане, то должен быть путь, которым до нее способен добраться этот кислород с поверхности.
«Наиболее правдоподобный сценарий, основанный на имеющихся данных, заключается в том, что кислород может переноситься соленой водой, или рассолом», — объясняет Гессе. Ученые считают, что в областях, где ледяной панцирь Европы частично подтаивает, рассол смешивается с кислородом с поверхности и дальше уносит его во внутреннюю часть спутника. Компьютерная модель, созданная Гессе и его коллегами, показала, как это может происходить с рассолом после образования хаотичного ландшафта: рассол просачивается в форме «волн скважности», которые заставляют ледяные поры на мгновение расширяться, позволяя рассолу пройти сквозь них, прежде чем они снова запечатываются. Этот вид кислородного транспорта, по-видимому, является достаточно эффективным способом доставки кислорода через лед: 86% кислорода с поверхности в результате этих процессов вполне может быть доставлено в океан. Однако имеющиеся в настоящее время у ученых данные оставляют весьма широкий диапазон уровней кислорода, доставленного таким образом в океан Европы за всю ее историю, — оценки расходятся в 10 тыс. раз.
«По самым оптимистичным оценкам уровень кислорода в океане Европы будет таким же, как и в океанах Земли, что дает надежду на то, что этот кислород сможет поддерживать жизнь в подледном океане,
— утверждает еще один соавтор статьи, Стивен Вэнс, исследователь из Лаборатории реактивного движения NASA. — Заманчиво думать о каких-то аэробных организмах, живущих прямо подо льдом. Однако предстоящая в 2024 году миссия NASA — Europa Clipper — может привести к серьезной корректировке оценок содержания кислорода и других компонентов жизни на ледяном спутнике».
Соответствующая теория первоначально была предложена другими учеными, но теперь ее удалось проверить, создав первое в мире основанное на физических законах компьютерное моделирование этих процессов, в ходе которых кислород пробирается вместе с соленой водой под «хаотическими ландшафтами» Европы.
«Наше исследование показывает, что подобные процессы вполне возможны, — говорит Гессе. — Так что можно говорить о том, что одна из нерешенных проблем обитаемости подповерхностного океана Европы теперь решена».
Кевин Хэнд из Лаборатории реактивного движения NASA, занимающийся изучением Европы, который не участвовал в этих исследованиях, заявил в интервью порталу University of Texas News, что новая работа дает вполне убедительное объяснение переноса кислорода на Европе: «Мы знаем, что на поверхности Европы есть полезные соединения, такие как кислород, но попадают ли они в океан внизу, где их могут потреблять живые организмы? В работе Гессе и его коллег показано, что это возможно».
Предполагается, что автоматическая межпланетная станция NASA Europa Clipper, задача которой состоит в том, чтобы выяснить, присутствуют ли на Европе условия, необходимые для поддержания жизни, стартует с Земли в 2024 году. Многочисленные инструменты этого аппарата, в том числе и радиолокационный эхолот, разработанный учеными Техасского университета в Остине, помогут землянам больше узнать о наличии и доступности ингредиентов жизни на этом спутнике Юпитера.