Шанси знайти життя на супутнику Юпітера зросли

Поряд з Марсом супутник Юпітера Європа давно хвилює уяву письменників-фантастів як місце, в якому може ховатися життя в Сонячній системі, крім Землі. Науковим фактом стало виявлення підповерхневих океанів з водою під товстою крижаною кіркою. А де є тепла, рідка вода, а також відповідний хімічний склад, там може бути і життя.

Проте з'ясувати це, напевно, буде нелегко. Одне з складних і дорогих рішень — висадитися на супутник і пробурити лунку під льоду, щоб забрати зразки води під ним. Але є й інший варіант. Робота, опублікована в Nature Astronomy, показала, що над поверхнею океану Європи можуть з'являтися шлейфи, а значить космічний апарат міг би просто пролетіти через них і взяти воду. Ці висновки дуже важливі для майбутніх місій Europa Clipper і JUICE.

Наявність гейзерів на крижаній місяці передбачається далеко не в перший раз. Космічний телескоп Хаббла бачив перехідні ознаки шлейфів над океанами Європи в 2012 і 2016 роках. Але його знахідки були спірними — дані, зрештою, збиралися здалеку (тому що Хаббл був на орбіті Землі). Нові дані надійшли з цього обльоту Європи в ході місії Galileo в 1997 році і значно зміцнили доказ наявності шлейфів на місяці.

Ми не знаємо точно, наскільки товста крижана кірка на Європі і наскільки глибокий її підповерхневий океан. Дослідження 2011 року показало, що можуть бути місця, де вода буде відносно близько до поверхні, збираючись у великі озера з колотим льодом, подібно антарктичним структурам на Землі.

Уроки Енцелада

Місія «Кассіні» на Сатурні виявила величезні шлейфи води над невеликий місяцем Энцеладом. Перші натяки надійшли від відхилень магнітного поля і великої кількості заряджених частинок у певній галузі місяця. Ми знаємо, що щільний газ виникають молекул і атомів у водяному шлейфі стає зарядженим (іонізується), коли вибиваються електрони. Це робить його електропровідним і викликає зміни навколишніх магнітних полів.

Потім шлейфи насправді були відображені на кількох знімках, вони були схожі на тигрові смуги біля південного полюса. Гравітаційні вимірювання в цій області дозволяють думати, що їх джерелом став підповерхневий океан.

«Кассіні» пролетів повз Енцелада двадцять два рази, і це дозволило дослідити шлейфи, извергающиеся безпосередньо з океану нижче. Крім звичайної води, іонів та заряджених частинок в шлейфах, «Кассіні» знайшла натрій — ознака солоності океану. Також знайшла силікати, що говорить про піщаному дні океану і можливе існувати гідротермальних жерл.

Це важливо, тому що хімічні реакції між піском і водою можуть забезпечувати достатньо енергії у воді, щоб годувати мікробну життя (як це було у гідротермальних жерл на Землі). Нарешті, в 2017 році «Кассіні» також знайшла водень в шлейфах, який повинен бути продуктом розпаду реакцій піску і води. Це говорить про те, що супутник може підтримувати життя.

Слідом за цими запитаннями відкриттями розгорнулася полювання на шлейфи на Європі. Базуючись на вимірюваннях Хаббла, оцінки 2012 року показали, що кількість води, испускаемой шлейфами Європи, може бути в 30 разів більше, ніж у Енцелада. Деякі гейзери у висоту сягали більше 200 кілометрів. Як і у Енцелада, дно океану Європи найімовірніше складається з піску і каменю, на відміну від океанів інших супутників, таких як Ганімед і Каллісто, у яких дно океану крижане.

У новому дослідженні дані магнітометра від прольоту Galileo в 400 кілометрах над поверхнею Європи були переглянуті та узгоджені з сучасною комп'ютерною моделлю того, як повинен вести себе заряджений на газ Європі. Результати показали, що є щільний регіон заряджених частинок. Найімовірніше, це шлейф.

Майбутні місії

Як і у випадку з Энцеладом, шлейфи Європи пропонують хвилюючу перспективу безпосередньо досліджувати матеріал підповерхневого океану. Цим займуться дві майбутні місії. JUICE, місія Європейського космічного агентства, почнеться в 2022 році і прибуде на Юпітер в 2030 році. В рамках обльоту заплановані два підходи до Європі, а потім вихід на орбіту Ганімеда в 2032 році.

Europa Clipper, місія NASA, здійснить 45 обльотів Європи. Обидві ці місії зможуть досліджувати шлейфи так само, як «Кассіні» досліджувала Енцелад. Після цього пропонують відправити посадочні пристрої або проникаючі заряди на Європу, але пропозиції не знайшли поки фінансової підтримки. Між тим, аналіз зразків шлейфів може розповісти багато цікавого про те, що відбувається в океані. Якщо нам пощастить, ми навіть зможемо виявити сигнатури біологічної активності. На жаль, «Кассіні» не був обладнаний для пошуку сигнатур на Енцеладі.

Який висновок? Тепер в нашій Сонячній системі є чотири можливі місця існування життя крім Землі. По-перше, Марс, на якому були хороші умови для життя 3,8 мільярда років тому. Ми будемо досліджувати його за допомогою марсохода ExoMars 2020. Він зможе пробурити до двох метрів поверхні в пошуках біомаркерів. Також у 2020 році на Марс вирушить новий марсохід NASA .

Але на Європі і Енцеладі також може бути життя, і зразки шлейфів допоможуть з'ясувати, чи це так. На місяці Сатурна Титані ми також виявили ознаки складної пребиотической хімії, яка одного разу породила життя на Землі. Це означає, що Титан може бути підходящим місцем для майбутньої або, можливо, поточної життя.

Крім планування місій на Марс і Європу також важливо повернутися в систему Сатурна і пошукати життя де-небудьще. Хто знає, можливо, буквально через пару років ми знайдемо ознаки чужорідної життя, якихось інопланетних мікробів.