Кометы могут доставить ингредиенты для жизни в океаны Европы

Согласно современной теории, кометы немного похожи на космических аистов, которые миллиарды лет назад доставили ингредиенты, из которых могла быть создана жизнь, на новорожденную Землю.

Теперь новое исследование ученых из Техасский университет, Калифорнийский технологический институт и Колледж Уильямса обнаружили, что кометы могут играть аналогичную роль в доставке других живительных соединений в другие близлежащие миры; в этом случае реактивные химические вещества, называемые окислителями, проникают через ледяную корку в океаны спутника Юпитера Европы.

Даже если комета не полностью пробивает лед, ее воздействие может помочь перенести окислители на поверхность Европы вплоть до жидкости внизу, где они могли бы помочь поддерживать любую жизнь, которая может скрываться там, во тьме.

Компьютерные модели показывают, что удар астероида или кометы должен проникнуть только на полпути через 15–15 Лед толщиной 25 километров (от 10 до 15 миль) образует массивную камеру таяния, которая будет продолжаться до конца пути.

«Как только вы наберетесь достаточного количества воды, вы просто утонете», – говорит он. инженер-вычислитель Эван Карнахан из Техасского университета в Остине. «Это как Титаник раз 10».

Когда дело доходит до поиска жизни за пределами Земли, даже наша собственная Солнечная система представляет собой серьезную проблему. Просто нет ничего, что имело бы уникальные условия нашего родного мира. Земля действительно уникальна.

Но есть миры, которые могут обладать необходимыми качествами, отражающими поддерживающую жизнь среду на Земле. Одним из них является Европа, наряду с другими ледяными спутниками — Титаном Сатурна и Энцеладом.

Эти миры находятся далеко от Солнца и далеко за пределами умеренной обитаемой зоны. Но это леденящее холод расстояние от Солнца в сочетании с крайней тьмой океанских глубин означает, что жизнь не сможет полагаться на фотосинтетическую пищевую сеть, как это делает подавляющее большинство живых существ на Земле.

Тем не менее, некоторые формы жизни процветают в лишенных света глубинах Земли. Вокруг гидротермальных жерл, извергающих тепло и химические вещества со дна океана, сгруппирована целая экосистема, основанная на хемосинтезе: для производства энергии используются химические реакции, а не солнечный свет.

Считается, что в Европе есть гидротермальные жерла, питаемые энергией растяжение и сжатие ядра луны в результате ее гравитационного взаимодействия с Юпитером, создавая внутренний источник тепла.

Но ученые считают, что любой углеродной жизни там могут потребоваться окислители, чтобы выжить. Эти вещества, принимающие электроны, образуются на поверхности Европы под воздействием солнечного излучения и света, но их использование ограничено для экосистемы, отделенной от поверхности толстой ледяной оболочкой.

Один потенциальный транспортный механизм Это удары комет и астероидов, которые вызовут сильный жар и растопят лед, позволив окислителям опуститься вниз. В конце концов, на Европе есть несколько ударных кратеров, хотя их и не так много, потому что тектоническая активность создает ледяные шлейфы и вулканы, которые довольно быстро покрывают их.

Тем не менее, луна не привыкать к бомбардировкам, и те ударные кратеры, которые были идентифицированы, имеют концентрическую рябь, что свидетельствует о значительном таянии, сопровождаемом подповерхностным движением после удара.

Чтобы определить, будет ли этих ударов достаточным для переноса окислителей, Карнахан и его команда бросали математически смоделированные камни в смоделированную Европу и наблюдали за событиями после удара. Вместо того, чтобы образовать неглубокий карман талой воды, которая затем снова замерзла, эта талая вода — более плотная, чем окружающий лед — опустилась вниз.

«Мы предостерегаем от идеи, что вы можете поддерживать очень большие объемы талой воды в неглубокие подповерхностные слои без погружения», — говорит Карнахан.

Согласно моделированию команды, если это воздействие достигнет половины ледяной оболочки Европы, 40 процентов талой воды в конечном итоге стечет в океан. Это имеет значение не только для Европы, но и для других ледяных миров с подповерхностными океанами.

«Это исследование показывает, что затопление ударными расплавами является жизнеспособным, надежным и, вероятно, широко распространенным механизмом переноса материалов с поверхности на поверхность. в океане Европы», — пишут исследователи в своей статье.

«Хотя это исследование было сосредоточено на Европе, вязкое опускание ударных таяний в океан происходит для всех исследованных здесь толщин и вязкости льда, и таким образом, вероятно, произойдет в других ледяных мирах, подобных Европе, например, на Титане».

Исследование опубликовано в Geophysical Research Letters.