Тайна подо льдами Европы
Сейчас многие американские астрономы и планетологи, занимающиеся поиском жизни в Солнечной системе, считают, что обнаружить жизнь можно скорее на Европе, спутнике Юпитера, с ее огромным океаном, чем на пустынном Марсе.
ЛЕДЯНОЙ СПУТНИК ЮПИТЕРА
Иногда на иллюстрациях к статьям о предполагаемой жизни под ледяной оболочкой океана Европы, спутника Юпитера, можно увидеть наших земных дельфинов. Конечно, было бы приятно встретить подобных морских животных в сотнях миллионов километрах от Земли, однако могут ли столь развитые существа обитать подо льдами столь далекого от нас спутника гигантской планеты? Пожалуй, большинство ученых сейчас ответят на этот вопрос отрицательно, и у них будут для этого вполне веские основания. Какие же формы жизни ученые предполагают обнаружить на Европе?
Европа — один из четырех больших спутников Юпитера (всего их 16). Орбита спутника слегка вытянута, поэтому Европа то приближается к Юпитеру, то удаляется от него. Благодаря влиянию гравитации огромной планеты, Европа испытывает то растяжение, то сжатие. Из-за этого ее недра разогреваются, что позволяет, несмотря на холод у поверхности, поддерживать в жидком состоянии значительное количество воды. По расчетам ученых, в центре Европы присутствует твердое металлическое ядро, которое покрыто слоем горных пород.
Далее идет жидкий океан, глубиной до 100 км, затем поверхностная кора изо льда, толщиной от 10 до 30 км. Средняя температура у поверхности спутника — минус 160 градусов Цельсия, поэтому не удивительно, что толщина приповерхностного льда достигает столь значительной величины.
Из-за огромного океана, покрытого льдом, поверхность Европы считается самой гладкой в Солнечной системе. Однако и на этой поверхности есть хребты изо льда, выпуклые и вогнутые образования — лентикулы (lat — lenticulae — веснушки), различные полосы и хаотичные области. Эти особенности рельефа прямо говорят о том, что подо льдом присутствует жидкая вода. Например, образование ледяных хребтов объясняется намораживанием льда в местах разломов, через которые к поверхности «пробивается» жидкий океан.
На фотографии поверхности Европы бросаются в глаза многочисленные темные линии. Некоторые из них полностью опоясывают спутник, их ширина может достигать 20 километров. По мнению ученых, эти цветные полосы свидетельствуют о различии химического состава воды океана и льда на его поверхности. Есть и предположение о том, что цвет полос может быть вызван жизнедеятельностью микроорганизмов, обитающих под ледяным покровом спутника.
ЗДЕСЬ ПРОСТО РАЙ ДЛЯ МИКРОБОВ!
Итак, речь зашла о возможности существования жизни на Европе. Какие к этому есть предпосылки? Ультрафиолетовое излучение Солнца и радиация воздействуют на поверхностный лед, расщепляя его на водород и кислород. Если более легкий водород быстро выносится в космос, то кислород остается у поверхности спутника. Конечно, его не очень много и атмосфера Европы разрежена по сравнению с земной примерно в триллион раз. Однако кислород через поверхностные трещины из-за перемешивания слоев льда вполне может попадать в воды океана. Полагают, что концентрация кислорода в океане Европы вполне может быть сравнима с его концентрацией в глубинах океанов нашей планеты.
Получается, что на Европе есть жидкая вода, обогащенная кислородом, есть тепло, идущее из недр спутника. Полагают, что на дне океана могут быть даже действующие вулканы. Рассуждая о возможной жизни на Европе, планетолог Джозеф Берне из Корнельского университета сказал следующее: «Долгое время полагали, что для существования жизни нужны, по крайней мере, три условия — солнечный свет, атмосфера и вода. Теперь, обнаружив жизнь на морском дне, где нет атмосферы и солнечного света, зато полным-полно воды, первые два условия мы вполне можем отбросить. Раз уж огромные моллюски и трубчатые черви на нашей планете вполне могут существовать в таких условиях, питаясь микробами, которые кишмя кишат в теплой воде вокруг подводных вулканов, то почему бы не предположить, что нечто подобное может существовать и на Европе?»
Может быть, в океане Европы и нет существ, подобных дельфинам, или других крупных существ, но зато микроорганизмы на спутнике Юпитера, скорее всего, существуют. В этом уверен планетолог Томас Голд, он говорит: «Микробы — вот кто правит миром. Причем не только на Земле. Микробы вообще распространены по Вселенной, а уж на Европе проживать им сам бог велел. Такого океана, как тамошний, во всей Солнечной системе, наверное, больше не сыскать».
ОСТАЕТСЯ ТОЛЬКО ФАНТАЗИРОВАТЬ
После обнаружения на Европе океана, столь перспективного для обнаружения жизни, возникли самые различные проекты дальнейшего изучения этого небесного тела. Одни предлагали, чтобы спускаемый аппарат пробурил ее ледяной панцирь и взял пробы воды, исследуя их на наличие микроорганизмов. Другие говорили даже о заброске на Европу минисубмарины, которая проплавила бы лед и поплавала бы в глубинах ее загадочного океана.
В НАСА даже начали разработку нового проекта для изучения Европы под названием Clipper, бюджет которого оценивался в 2 млрд долларов. Предполагалось, что он мог быть запущен уже к 2021 году, однако в целях экономии бюджетных средств проект заморозили. Правда, Европейское космическое агентство (ЕКА) планирует миссию по изучению Юпитера, ее вполне можно переориентировать и на исследование Европы, но все рассчитано на 2025-2030 годы. Этот проект тоже вполне могут заморозить, у европейцев сейчас немало проблем. Похоже, в ближайшие десятилетия любителям пофантазировать можно «заселять» далекую ледяную Европу не только микробами, но и дельфинами, а то и разумными подводными гуманоидами
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник
5 ледяных спутников Солнечной системы, на которых может существовать жизнь
Европа, Титан, Энцелад, Ганимед и Каллисто
Внеземная жизнь может скрываться прямо на заднем дворе нашей родной планеты. Известно, что некоторые из ледяных спутников Юпитера и Сатурна могут иметь подземные океаны, в которых не исключается наличие микроскопической жизни. Даже в самых глубоких, тёмных и холодных участках Земли существуют жизненные формы, выживающие за счёт тепла и питательных веществ гидротермальных жерл. Этот факт доказывает, что жизнь может существовать даже в самых экстремальных условиях, правда, не в такой форме, какой мы привыкли видеть.
Европа
Поверхность спутника Юпитера — Европы, покрыта льдом. Поверхностная температура этого спутника составляет около −160 °C на экваторе и −220 °C на полюсах, что придаёт ледяной коре высокую прочность — её толщина составляет примерно 10—30 километров. Сейчас большинство учёных сходятся во мнении, что под поверхностными льдами Европы находится жидкий океан, в котором не исключено наличие микроскопической жизни.
О наличии жидкого океана также свидетельствуют 2 открытия, сделанные НАСА в 2012 и 2016 годах. На Европе были зафиксированы признаки выбросов водяного пара, что, вероятно, является результатом действия гейзеров. Пар, бьющий из трещин ледяной коры Европы, вылетает из них со скоростью около 700 м/с на высоту до 200 километров, после чего падает обратно. Подобные гейзеры также известны на Энцеладе, но, в отличие от его гейзеров, гейзеры Европы более мощные и выбрасывают чистый водяной пар без примеси льда и пыли.
Слева — Европа, справа — трещины на ледяном панцире спутника. Изображения сняты космическим аппаратом «Галилео»
Энцелад
Энцелад, являющийся спутником Сатурна, состоит в основном из водяного льда и имеет почти белую поверхность с рекордной в Солнечной системе чистотой и отражательной способностью. В 2005 году на его поверхности был открыт богатый водой шлейф, фонтанирующий из южной полярной области. Проведённые анализы выбросов указали на то, что они выбиваются из подповерхностного жидкого водного океана. Учёные считают, что температура его верхних слоёв может составлять около −45°С и с ростом глубины достигать +1 °С, что сравнимо с температурой арктических вод на Земле.
Согласно сведениям, собранным зондом в 2015 году при пролёте мимо Энцелада с рекордного расстояния в 25 километров, стало известно, что в выбрасываемой жидкости помимо воды также содержится большое количество водорода. Это указывает на активные гидротермальные процессы в океане Энцелада. Также учёные не исключают, что на дне океана могут происходить процессы восстановления углекислого газа до метана — подобная реакция схожа с активностью древних океанов Земли, которая стала источником энергии для первых организмов.
Слева — Энцелад, справа — водяной пар в южном полушарии Энцелада. Изображения сняты космическим аппаратом «Кассини»
Титан
Крупнейший спутник Сатурна, Титан, является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, у которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности. Жидкость на Титане представляет собой смесь жидких углеводородов, а также подповерхностный океан, который, предположительно, обладает экстремально высокой солёностью.
Несмотря на низкую температуру, которая составляет минус 170—180 °C, Титан сравнивают с Землёй на ранних стадиях её развития. В связи с этим учёные не исключают, что на спутнике возможно существование простейших форм жизни, в особенности, в подземных водоёмах.
Слева — мультиспектральный снимок Титана, справа — ландшафт Титана в месте посадки зонда «Гюйгенс»
Ганимед и Каллисто
Спутники Юпитера Ганимед и Каллисто также могут иметь подземные жидкие океаны. Но в этих случаях их океаны были бы погребены под толстой корой, состоящей из скальных пород и льда, толщиной не менее 100 километров.
Учёные считают, что на Ганимеде и Каллисто с меньшей вероятностью могла бы зародиться жизнь, поскольку условия для жизни как таковой здесь несколько хуже по сравнению с их «водными» братьями. Например, несмотря на наличие у Каллисто водяного льда, возникновению жизни здесь мешает низкий тепловой поток из недр спутника. Поэтому на основе этих и других исследований считается, что среди всех спутников Солнечной системы у Европы и Энцелада имеются самые высокие шансы на поддержание жизни, по крайней мере, микробной. Но несмотря на это Европейское космическое агентство объявило о старте космической миссии в 2022 году в систему Юпитера, где основной упор будет сделан на исследовании Ганимеда и поиска признаков жизни на нём.
Слева -Каллисто, справа — Ганимед. Снимки с космического аппарата НАСА «Галилео»
Источник
Европа (спутник Юпитера)
Европа – шестой по счёту спутник Юпитера. Поверхность его представляет собой ледяную корку из водного льда от 10 до 30 км. Под коркой – жидкий океан глубиной 20-30 км. Ниже океана идёт толстый слой горных пород, а в центре планеты расположено металлическое ядро.
Вокруг Юпитера, отстоящего на расстоянии 670 900 км, Европа облетает за 3.5 суток на скорости 50 000 км/ч, обращена к планете всегда одной стороной. Размерами она уступает Луне, но имеет схожую плотность. В составе спутника имеются силикатные породы, и это делает её схожей с планетами земной группы.
Атмосфера Европы очень разреженная и имеет в своём составе молекулярный кислород. Разреженность настолько сильная, что давление у поверхности равно около 1/100000000000 части земной.
С большой вероятностью можно считать, что этот сателлит Юпитера, как и остальные галилеевы спутники Галилеевы спутникиСобирательное название 4 крупнейших спутников Юпитера: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто , сформировался из диска пыли и газа, окружавшего планету. На это указывает форма орбит спутников – они практически круговые.
Поверхность
Поверхность Европы уникальна. Она чрезвычайно ровная, и лишь изредка попадаются структуры, похожие на холмы с высотами около сотни метров.
- Равнинные области. Равнина такого типа может быть образована извержением криовулкана. Это вулканы крайне низких температур, извергающие аммиак, воду, метановые соединения. Они заполняют площади и затвердевают.
- Хаотические районы. Они заполнены случайными обломками разных форм.
- Области, состоящие из линий и полос. Это трещины и разломы ледяного панциря. Они опоясывают всю поверхность планеты.
- Хребты. Они чаще всего имеют сдвоенную структуру. Образование их относят к процессу нарастания льда на кромках трещин, которые попеременно открываются и закрываются.
- Кратеры от ударов метеоритов.
Малое количество кратеров подтверждает небольшой возраст поверхности, оцениваемой в 20 – 180 млн. лет. На поверхности очень холодно и чрезвычайно высок радиационный уровень. Температура держится в пределах от -150°С до -190°С.
На поверхности планеты также имеются элементы солей, а также соединения железа и серы. Они придают красноватый оттенок внутренних частей трещин.
Ещё одной особенностью стали «веснушки». Они имеют вид тёмных образований выпуклых или вогнутых форм. Есть предположение, что они получились в результате действия разогреваемого внутреннего льда на внешний, более холодный.
Океан
Основным признаком того, что подо льдом есть океан, стало наличие магнитного поля. Для этого необходим токопроводящий слой, и океан солёной воды очень подходит. Существует ещё один признак наличия океана: некогда кора планеты подверглась сдвигу на 80°. Но если бы она прочно прилегала к недрам, сдвига бы не было.
Существует гипотеза, что подлёдный океан взаимодействует с поверхностными льдами, обмениваясь с ними газами и минералами. Это указывает на богатый химический состав воды.
Есть ли жизнь на Европе
Европа – реальный шанс отыскать жизнь. Пока не выявлено прямых признаков этого, но наличие жидкой воды позволяет надеяться на успех. Возможно, в подповерхностных слоях океана существует некоторое подобие микробной жизни. Жизненные формы вполне могут проявиться на дне океана возле гидротермальных источников. Возможно существование организмов и под ледяным панцирем в прикреплённом к нему состоянии, подобно водорослям. Всё зависит от температуры океана и его солёности. Слишком низкая температура и большая солёность резко уменьшают вероятность какой-либо формы жизни.
Что же касается наличия кислорода, то этот фактор признан благоприятным. Профессор Аризонского университета Р. Гринберг утверждает, ссылаясь на свои вычисления, что океан Европы достаточно насыщен кислородом. Он считает, что его вполне хватит для возникновения и функционирования некоторых форм жизни. Метеориты тоже могли занести микроорганизмы на планету.
В 2013 году появилось известие об открытии на Европе перекиси водорода. А это уже потенциальный источник энергии для некоторых бактерий. Также найдены следы филлосиликатов — глинистых минералов кометного или астероидного происхождения, повышающие шансы для существования жизни.
Прогулки по льдам
Путешествовать по Европе лучше всего на буере. Правда, обычный парус тут не годится, потому что ветра вряд ли дождёшься. Поэтому приспособим специальный парус, для улавливания солнечного ветра.
Капсула нашего буера должна быть надёжно защищена от радиации – здесь этого добра так много, что смертельную дозу можно получить в минуты. Полозья буера у нас очень длинные и широкие, ведь это не ровный байкальский лёд – вся поверхность планеты испещрена трещинами и разломами.
Раскрываем парус и трогаемся. Мороз сегодня средний -160°С. Полозья бесшумно скользят по крепкому льду, скорость растёт. Главное, вовремя замечать трещины и торосы. Если на минуту забыть, где мы, то вполне можно представить, что это антарктические просторы. За исключением того, что отсутствует атмосфера.
Исследования Европы
- Впервые Европа была сфотографирована станциями «Пионер-10 и 11» в 1973-74 годах. Через пять лет первый и второй «Вояджеры» не только сделали фотографии, но и провели некоторые исследования. Тогда и возникла гипотеза о наличии жидкого океана.
- В 1994 году при помощи телескопа «Хаббл» в атмосфере спутника было выявлено присутствие молекулярного кислорода.
- 1999 – 2000 годы – время наблюдения спутника космической обсерваторией «Чандра». Она обнаружила рентгеновское излучение Европы и Ио.
- С 1995 по 2003 годы планета исследовалась автоматическим зондом «Галилео». Он максимально сближался с поверхностью Европы на 201 км. Обнаружились дополнительные признаки наличия океана. Чтобы на планету не попали земные микроорганизмы, зонд был уничтожен в атмосфере Юпитера.
- В 2007 году, пролетая к Плутону, аппарат «Новые горизонты» выполнил очередное фотографирование ледяной планеты.
Планы изучения
Существует несколько проектов исследования Европы и цели предполагаемых миссий различны. Это и изучение химического состава, и поиск жизненных форм океана. Все эти проекты рассчитываются с тем условием, что работы будут производиться в условиях радиационного фона, который в миллион раз выше земного.
Есть предложение создать атомный плавящий зонд («Криобот»), который бы смог расплавлять ледяной панцирь до достижения водного слоя. В воде в работу вступит другой аппарат – «Гидробот» – он будет собирать и отсылать на Землю информацию.
В 2016 году NASA выделила средства на разработку проекта Europa Clipper. Это можно считать началом официальной подготовки к полёту на Европу. Аппарат должен быть запущен в 2020-м году
Нам даже не представить, в какие формы может быть заключено существование и материи, и самой жизни. И, глядя в телескоп на сверкающую жемчужину возле сияющего Юпитера, нужно задуматься: а вдруг, именно там эта жизнь?
Источник
