RW Space

На протяжении десятилетий ученые размышляли о том, что жизнь может существовать под ледяной поверхностью спутника Юпитера — Европы.

Благодаря недавним миссиям (например, космическому кораблю «Кассини») в этот список были добавлены другие луны и космические тела, включая Титан, Энцелад, Диону, Тритон, Цереру и Плутон. Во всех случаях считается, что эта жизнь будет существовать во внутренних океанах, скорее всего, вокруг гидротермальных отверстий, расположенных на границе ядра и мантии.

Одна из проблем с этой теорией заключается в том, что в таких подводных средах жизнь будет с трудом получать некоторые из ключевых ингредиентов. Однако в недавнем исследовании, которое было поддержано Институтом астробиологии НАСА (NAI), группа ученых решила, что во внешней Солнечной системе сочетание высокой радиационной среды, внутренних океанов и гидротермальной активности может быть рецептом жизни.

Исследование, озаглавленное «Возможное возникновение жизни и дифференциация неглубокой биосферы на облученных ледяных мирах: пример Европы», недавно появилось в научном журнале «Астробиология». Исследование проводилось д-ром Майклом Расселом при поддержке Элисон Мюррей из Исследовательского института и Кевина Рука — также исследователя из НАСА JPL.

Ради своего исследования д-р Рассел и его коллеги рассмотрели, какие существуют взаимодействия между щелочными гидротермальными источниками и морской водой, ведь именно так на Земле появились основные строительные блоки для жизни. Однако они подчеркивают, что этот процесс также зависит от энергии, обеспечиваемой нашим Солнцем. Такой же процесс мог произойти как на Луне, так и на Европе, но по-другому. Как они заявляют в своей статье:

«Важно принимать во внимание поток протонов и электронов, поскольку эти процессы лежат в основе жизненной роли в передаче и трансформации свободной энергии. Здесь мы предполагаем, что жизнь могла возникнуть в облучённых ледяных мирах, таких как Европа, отчасти в результате химии, доступной в ледяной оболочке, и что она может сохраняться, сразу под этой оболочкой».

В случае со спутником, как Европа, гидротермальные источники будут отвечать за взбалтывание всей необходимой энергии и ингредиентов для органической химии. Ионные градиенты, такие как оксигидроксиды и сульфиды, могут управлять основными химическими процессами — где двуокись углерода и метан гидрируются и окисляются соответственно, что может привести к созданию ранней микробной жизни и питательных веществ.

В то же время тепло от гидротермальных отверстий подтолкнет эти микробы и питательные вещества вверх к ледяной коре. Эта кора регулярно бомбардируется высокоэнергетическими электронами, создаваемыми мощным магнитным полем Юпитера, процессом, который создает окислители. Как известно ученым некоторое время от коры Европы, происходит процесс обмена между внутренним океаном спутника и его поверхностью.

Как указывает д-р Рассел и его коллеги, это действие, скорее всего, будет связано с активностью гейзеров, наблюдаемых на поверхности Европы, и может привести к созданию сети экосистем на внутренней стороне ледяной коры Европы:

«Модели транспортировки материала в океане Европы свидетельствуют о том, что гидротермальные шлейфы могут быть ограничены в океане (в первую очередь силой Кориолиса и температурными градиентами), что приводит к эффективной доставке через океан к границе раздела лед-вода. Организмы, случайно перемещенные из гидротермальных систем в ледяную воду, наряду с энергией, потенциально могут получить доступ к большему количеству окислителей непосредственно со льда».

Как сказал д-р Рассел в интервью журналу «Астробиология», микробы на Европе могут достичь уровней, подобных тем, что наблюдались вокруг гидротермальных отверстий здесь, на Земле, и могут поддержать теорию о том, что жизнь на Земле также возникла вокруг таких источников.

«Все ингредиенты и свободная энергия, необходимые для жизни, сосредоточены в одном месте», — сказал он.

Это исследование также имеет значение, когда речь идет о развертывании будущих миссий на Европе. Если микробные экосистемы существуют на нижней стороне ледяной корки Европы, их можно исследовать роботами, способными проникать на поверхность, в идеале, путешествуя по гейзерному туннелю. В качестве альтернативы, посадочный аппарат можно посадить вблизи активного гейзера и искать признаки окислителей и микробов, поднимающихся изнутри.

Аналогичные миссии могут быть также отправлены на Энцелад, где присутствие гидротермальных отверстий уже подтверждено благодаря обширной активности гейзеров, наблюдаемой вокруг ее южного полярного региона. Здесь тоже роботизированный туннель может проникать в поверхностные трещины и исследовать внутреннее пространство, чтобы увидеть, существуют ли экосистемы на внутренней стороне ледяной коры Энцелада.