A quantidade de água que precisa para a vida em algum outro lugar do sistema Solar?

O maior e o Mais profundo lago de água de todos os famosos, nunca nos viu os marinheiros. Ele não tem ilhas e das margens, o vento não вздымает nele onda, a água não correr o brilho do sol. Este escuro oceano não vai encontrar em qualquer mapa da Terra — ele mais de 500 milhões de quilômetros de nós, na Europa, um dos 69 famosos satélites de Júpiter. Os dados de uma nave espacial Galileo, que voou para a Europa 11 vezes entre 1995 e o ano de 2003, mostrou que, sob a sua superfície gelada suave da lua está o grande salgado oceano. A profundidade deve ser de 100 quilômetros — oito vezes mais profundo do oceano Pacífico para a profundidade máxima. Nele, duas a três vezes mais água do que em todos os mares e oceanos da Terra.

Nós sabemos que o Universo está cheio de водянистых luas e planetas. Mas como podemos saber se eles podem suportar a vida?

Europa não é o único de seu tipo. Pelo menos mais duas luas de Júpiter — Ganymede e Callisto — escondem os oceanos sob a superfície. O titânio e o Мимас, satélite de Júpiter, provavelmente, também. E não há dúvida de que a outra lua de Saturno, Encélado, esconde a água abaixo de sua arrancar a crosta. Incrível e a prova incontestável de profundas profundezas de Encélado surgiram em 2005, quando a sonda Cassini captou gêiseres, извергающие o gelo e a água por centenas de quilômetros no espaço. "Cassini", mesmo voando através de gêiseres em outubro de 2015, проплыв de 50 quilômetros da superfície da lua, para tomar amostras de conteúdo.

Dizer que a abundância de água líquida no sistema Solar exterior totalmente inverteu a apresentação de cientistas, para não dizer nada. Até revelações "Cassini", Galileo e de outras sondas, a opinião comum era: os satélites de Júpiter e Saturno seriam como os satélites de Marte — sólido, утыканные crateras estéril pedras, incapazes de abrigar a vida.

"Ninguém esperava que haverá de subsuperfície oceanos", diz Seth Шостак, um astrônomo do SETI Institute de Mountain View, Califórnia. "Nossa percepção de mundos habitados expandiu-se, e agora nós esperamos, que podemos encontrar vida lá fora, onde não pensou em procurá-la antes. Nós sempre assumimos que a vida deve ser no planeta. Mas agora eu sei de sete lugares em nosso sistema Solar, onde há todas as razões para procurar vida — ou, pelo menos, condições para ela. E a maioria deles — satélites".

Com tal abundância de água sob lado, pode-se dizer que inúmeros planetas de outras estrelas também deve ser com os oceanos, para não mencionar os seus satélites. Os astrônomos já está em pré-identificaram um número de "água" mundos além do nosso sistema Solar — os planetas em geral sem sushi.

"isso É surpreendente", diz Christopher Глейн, cientista da missão Cassini do Sudoeste institute, em San Antonio, Texas. "É como inventar uma nova área de oceanografia".

No Entanto, a existência de extraterrestres oceanos não deve ser assim tão surpresa. O hidrogênio é de até 74% de matéria comum no Universo; o oxigênio e a terceira sobre a prevalência de um elemento. Conecte — los-para conseguir a água, H₂O. os Astrônomos observaram vestígios de água de gelo em crateras na Lua e até mesmo Mercúrio — mais próxima do Sol do planeta. Muito em межзвездных nuvens e em locais unidades de disco emergentes de sistemas planetários; mesmo em atmosferas de alguns gigantes da terra já encontrado água.

"a Pesquisa de exoplanetas acabou explodindo", disse Bonnie Meinke, cientista da NASA que trabalha com o telescópio James Webb, que vai para o espaço no próximo ano. "Nos últimos 20 anos, a partir de vários exoplanetas foram transferidos aos milhares. E agora sabemos que cada estrela no céu noturno há pelo menos um planeta. Acho, pode-se supor que a maioria desses planetas existem em um sentido, e a água".

E lá, onde não há água, pode ser e a vida. "Olhe para a água" — o velho axioma астробиологов. O que faz com que a água tanto indispensável? As reações químicas que alimentam os motores da vida, necessitam de líquido para dissolver e a migração de moléculas em toda a célula. A água é um dos melhores solventes; ela permanece fluida com maior faixa de temperatura do que qualquer outra substância. É possível que o outro líquido vai cumprir o papel da água no alienígena bioquímica — метановые lago, por exemplo, que encontramos em Titã. Mas até agora, nenhuma exceção da regra "a vida precisa de água" nós não encontramos.

Acontece planeta, totalmente revestido com este importante substância, deve ser um refúgio para a vida? Estudos recentes servido tais expectativas de cobre da pelve: água desses planetas pode ser demais para a vida, para que ela apareça ou para começar a prosperar, ter a chance. "Mais não significa melhor", diz Steven Desch, um astrofísico da universidade do Arizona. Desch e seus colegas realizaram uma simulação de computador do exóticas geofísicos e atmosféricos ambientes

Assim como o planeta, completamente cobertas por esta essencial da substância, não se tornará um refúgio ideal para a vida? Alguns estudos recentes lançam uma gigantesca manta molhada em tais expectativas: a de muitos mundos pode realmente ser de muita água para a vida, para ocorrer — ou prosperar, se é que começou. "Mais não é necessariamente melhor", — diz Steven Desch, um astrofísico da Universidade estadual do Arizona. Desch e seus colegas passaram a simulação de computador exóticas geofísicos e atmosféricos ambientes, que podem ser encontrados em outros mundos. Seu objetivo — para criar algo como campo de guia para futuros caçadores de экзопланетами. Desch chama de "a tabela periódica do planeta". Nela são os tipos de mundos, que a probabilidade depodem conter produtos de suporte à vida, em atmosfera de oxigênio ou o metano, por exemplo. O que é mais importante, esses gases devem estar presentes em quantidades suficientes, para que possam detectar telescópios décadas. "Temos de apostar estudo de tais planetas na ordem de prioridade, porque eles podem ser melhores indicadores de vida".

Marca d'Água mundos, como se viu, pode ser o melhor lugar para procurar vida. A equipe Desh criou um modelo computacional, parecido com a Terra em quase tudo: dimensões e não muito frio e nem muito quente distância da estabilidade de uma estrela do tipo do Sol. Em seguida, eles encheram o mundo de água, de cinco a sete vezes mais, do que a Terra, para afogar todos os continentes. Afogamento de seu mundo virtual, eles eliminaram o mais importante, o processo de suporte a vida, que nós, terráqueos, geralmente esquecido: intemperismo da rocha exposta.

Na ausência de chuva ou de água corrente, размывающих da raça, do mar no mundo, criado por uma equipe de Desh, que continha muito pouco de fósforo, elemento insubstituível para a vida. A água do mar, por si só, não é suficiente ácido para dissolver o fósforo é tão eficaz quanto a água doce. "O fósforo é muito importante", disse Tessa Fischer, microbiano ecologista da universidade do Arizona. "Além de RNA e DNA, ele também cria ATP, levando-a energia de molécula para toda a conhecida nos bioquímica. Terra bioquímica, tanto quanto sabemos, não pode funcionar na ausência de fósforo".

Desch e Fischer ressaltou que o seu modelo não exclui a possibilidade de existência de vida na água do mundo. O mar em tais planetas são susceptíveis de conter uma certa quantidade de fósforo, mas não o suficiente para suportar a vida em grande escala e deixar visível a impressão digital para a atmosfera. "Não haverá atmosfera, 30% de um composto de oxigênio, como na Terra", diz Fischer. "Talvez, um planeta completamente coberto por um oceano, será habitável. Apenas a vida lá é tão espalhadas que nós não possamos descobrir a Terra".

Provavelmente, existem mundos com tanta água, que a vida será simplesmente não é possível. Segundo estimativas dos cientistas, o planeta do tamanho da Terra, com 10% de sua massa na forma de água será absolutamente sem vida. Esse planeta teria o equivalente a 400 terra dos oceanos; a grande pressão no fundo do seu mar criaria exóticos densa forma de gelo, conhecidos como gelo-seis e o sete. "A água com uma raça não comunicar seria nada menos que a vida não acabou", diz Desch.

, E de quaisquer que sejam estranhas a tais condições que pareçam, esses mundos podem ser mais comuns do que de sólidos planeta do tipo da Terra. A água e a pedra, talvez, igualmente comuns em sistemas planetários de todo o espaço. Em nosso próprio sistema Solar, cometas, alguns lua e congelado moradores do cinturão de Kuiper, como se acredita conter o mesmo número de gelo e pedra. "Os planetas em 50% de gelo", diz Desch. "Isso é normal. De forma anormal, apenas, quanto a Terra seca".

Com o nosso ponto de vista, a Terra parece ser a essência do planeta, com o oceano — o "pálido ponto azul", coberto mares. Mas todos esses oceanos растекаются uma película fina sobre a superfície do planeta. De acordo com a massa de Terra de apenas 0,025% é composto por água. Com as tecnologias actuais, os astrônomos não seriam capazes de dizer se você latitude tipo de Terra, geralmente, algum tipo de água. Os astrónomos usam as duas principais técnicas para determinar a composição da terra. Em primeiro lugar, eles avaliam o tamanho do planeta, observando, quanto a luz, ele bloqueia, passando na frente de sua estrela. Em seguida, eles medem as flutuações de estrelas, o que faz com que o planeta em sua órbita, o que nos dá a massa do planeta. A divisão da massa do planeta em volume, dá a densidade e a densidade permite que astrônomos cerca de прикинь o teor de gás, de sólidos e de água no planeta.

"Pense em quão fina é o nosso oceano. Ele não altera o raio da Terra". Agora, os astrônomos podem dizer que eu latitude há oceanos, só quando a água serão responsáveis por cerca de 10% de sua massa. E isso é igual a 400 oceanos da terra, a enorme quantidade de água, quebrar toda a vida. Sai, os únicos água mundos que podemos detectar, usando as tecnologias existentes, são impróprios para a vida. "A situação no momento", diz Desch. "Nós temos a capacidade de olhar para a água e até mesmo ver, quando de água de 10% da massa do planeta, mas é de muita água".

Sete mundos giram em órbita Trappist-1, estrela a 49 anos-luz de distância de nós, nomeada em homenagem a cerveja belga. Todos eles são do tamanho da Terra, e três ainda estão dentro potencialmente habitável, zona da estrela, a uma distância de, onde é possível a existência de água em estado líquido. Agora é mais do que nenhum tem a preocupação de nós "possíveis da terra", no entanto, eles podem ser muito úmido ou засыпанными de gelo, para sobre eles гнездилась vida.

A Tentativa de determinar a composição do distante planeta por vários pixels de luz, que passam por um telescópio de, pelo menos não será preciso. Considerando essas limitações, Desch e seus colegas calcularam que os planetas Trappist-1 são compostas por 50% de gelo; internos do planeta são compostos de 10% de gelo e água líquida. "Isso é mais que suficiente para cobrir os continentes", diz Desch. "Você tem centenas ou mesmo a quilômetros de сдавленного de gelo no fundo dos oceanos. É um planeta morto".

O Que você precisa para identificar o "ao vivo" do planeta, com a terra uma mistura de continentes e mares, não é muito úmido, não muito seco? Dada a gama de mundos possíveis, como a nossa deve ser muito. Mas como procurar? O telescópio espacial James Webb será o rei da astronomia, como só começará a seus 10 anos de missão em 2020ano; ele é capaz de analisar a atmosfera de exoplanetas gigantes do tipo de Netuno e, talvez, até mesmo se encontrará vários "суперземель" — planetas em 2 a 10 vezes mais Terra sobre a massa. No entanto, ele é muito é míope para ver a atmosfera dos planetas, e muito menos sobre os oceanos.

"é Muito difícil olhar para uma coisa tão pequena — do tamanho da Terra, passando diante de uma estrela e ver o fraco brilho da atmosfera", diz Meinke. "Há planos futuros telescópios, que será capaz de fazer isso, e eu acho que ainda vou ver isso em minha vida. Mas Webb não será capaz de confirmar a presença de água no planeta terra".

Telescópios, capazes de visualizar os oceanos e do solo a massa de um outro mundo, provavelmente, separados de nós por um par de décadas. E mesmo assim, a resolução, provavelmente, será limitada a pixel ou dois para todo o planeta. Veja como seria uma das mais importantes descobertas na história da ciência — o nosso primeiro olhar direto no mundo, semelhante à nossa própria: a cor de um único pixel será periodicamente alterados de azul para marrom, como se пируэтах, alternadamente, mostrando a terra e o mar, os nossos olhos.

Enquanto esse dia não chegou, nós podemos encontrar os sinais da existência de vida em alguns экзоокеанах muito mais perto de casa. E mais perto de nós tal oceano em Энцеладе, mais ele tem todas as condições necessárias para a vida. Quando a sonda "Cassini", movendo-se na velocidade de quase 30 mil quilômetros por hora, mergulhou através de um geyser "de Encélado", em outubro de 2015, suas ferramentas de registado o hidrogênio, o dióxido de carbono e o metano e, portanto, para este satélite está presente termos de гидротермальная a atividade, como na Terra. "Nós literalmente provei o sabor do oceano Encélado, voando através do cabo de fita do gêiser", diz Глейн.

A Presença de hidrogênio, em particular, foi um sinal de que as reações químicas entre quentes de rochas e água salgada no fundo do mar Encélado quebrar a água em hidrogênio e oxigênio. O corpo do tamanho de Enceladus, normalmente, não deve ter apreciável teor de hidrogênio em geral, uma vez que este elemento é muito leve e com um pequeno corpo tinha que voar para o espaço há muito tempo. Portanto, o hidrogênio Encélado deve, de alguma forma, indefinidamente, o mais provável no processo de reações de água quente e rochas. Uma vez que encontramos o hidrogênio, podemos concluir que a energia química está presente e muito, e é a mesma energia que os organismos nas profundezas da Terra usam para ficar e subsistência.

Метаногены — tipo de antigas bactérias, que são encontrados em todo lugar tem um respiradouro hidrotermal na Terra unem hidrogênio com o dióxido de carbono, e, no processo, a reação é liberada a energia e o metano como produto secundário. Simples organismos como tais povoaram os primeiros oceanos da Terra. Mesmo agora, depois de bilhões de anos após o seu surgimento, метаногены vivem independentemente da luz solar e têm o seu lugar em um estranho cadeia alimentar, que suporta o ecossistema tubular, worms e ostras gigantes.

Pode se alguma forma de vida, mais complexa do que as bactérias, ocorrer em Энцеладе, na Europa ou em repouso nas profundezas de alguma outra lua no mar? "Nestes subsolo dos oceanos a vida pode ser, mas fontes de energia para sustentar a vida muito mais complexos organismos que precisam de mais alimentos, podem não estar disponíveis", diz Шостак. "Não se pode dizer que isso não poderia acontecer — companheiros eram há 4,5 bilhões de anos, portanto, multicelulares coisa não pode ser, mas alguma тунцы — é improvável."

A Única maneira de responder a essa pergunta — visitar esses mundos. A NASA já aprovou a missão Europa Clipper, que começará em 2024 e chegar a Júpiter no ano de 2030. A nave espacial обогнет Europa 45 vezes, se aproxima de sua superfície de gelo de 30 quilómetros. Missões no futuro, o que realmente forem para a Europa, Encélado ou Titânio, já vão procurar complexos de aminoácidos e outras biomoléculas, produzido apenas de seres vivos.

Tendo apenas um exemplo — o nosso próprio mundo — não é possível dizer se a vida é completamente comum ou mesmo incrível nave espacial par rara. "Normalmente, acreditam que, como minerais ou químicos prova de vida vão tão longe no passado, a vida surgiu muito rapidamente", diz Глейн. "As pessoas acreditam que, se rapidamente, significa que é fácil."

Fácil, difícil ou algures no meio — não importa. Agora nós sabemos de uma coisa: se a vida precisa de água, a água no Universo, a granel. Esta parte da equação para a busca de vida já está resolvido definitivamente e irrevogavelmente.