Сколько воды нужно для жизни где-нибудь еще в Солнечной системе?
Самый большой и глубокий водоем из всех известных нам никогда не видел
мореплавателей. У него нет островов и берегов, ветер не вздымает на нем
волны, по воде не бегают солнечные блики. Этот темный океан не найдешь
ни на одной карте Земли — он более чем в 500 миллионах километрах от
нас, на Европе, одной из 69 известных спутников Юпитера.
Данные космического аппарата Galileo, который облетел Европу 11 раз с
1995 по 2003 год, показали, что под ледяной поверхностью этой гладкой
луны лежит необъятный соленый океан. Глубина его должна быть 100
километров — в восемь раз глубже Тихого океана на максимальной глубине. В
нем в два-три раза больше воды, чем во всех морях и океанах Земли.
Мы знаем, что Вселенная полна водянистых лун и планет. Но как нам узнать, могут ли они поддерживать жизнь?
Европа
не единственная в своем роде. По крайней мере еще две луны Юпитера —
Ганимед и Каллисто — скрывают океаны под поверхностью. Титан и Мимас,
спутники Cатурна, вероятно, тоже. И нет сомнений в том, что другая луна
Сатурна, Энцелад, прячет воду под своей мерзлой коркой. Удивительные и
неопровержимые доказательства глубоких пучин Энцелада появились в 2005
году, когда зонд «Кассини» запечатлел гейзеры, извергающие лед и воду на
сотни километров в космос. «Кассини» даже пролетел через гейзеры в
октябре 2015 года, проплыв в 50 километрах от поверхности луны, чтобы
взять образцы их содержимого.
Сказать, что изобилие жидкой воды
во внешней Солнечной системе полностью перевернуло представления ученых,
— ничего не сказать. До откровений «Кассини», Galileo и других зондов
общее мнение было таким: спутники Юпитера и Сатурна будут похожи на
спутники Марса — твердые, утыканные кратерами бесплодные камни,
неспособные приютить жизнь.
«Никто не ожидал, что там будут
подповерхностные океаны», говорит Сет Шостак, астроном SETI Institute из
Маунтин-Вью, Калифорния. «Наше представление об обитаемых мирах
расширилось, и теперь мы ожидаем, что можем найти жизнь там, где не
думали искать ее прежде. Мы всегда предполагали, что жизнь должна быть
на планете. Но теперь я знаю семь мест в нашей Солнечной системе, где
есть все причины искать жизнь — или хотя бы условия для нее. И
большинство из них — спутники».
С таким обилием воды у нас под
боком, можно с уверенностью утверждать, что бесчисленное множество
планет у других звезд также должны быть с океанами, не говоря уже об их
спутниках. Астрономы уже предварительно определили несколько «водных
миров» за пределами нашей Солнечной системы — планет вообще без суши.
«Это
поразительно», говорит Кристофер Глейн, ученый миссии «Кассини» из
Юго-Западного института в Сан-Антонио, штат Техас. «Это как изобрести
новую область океанографии».
Впрочем, существование внеземных
океанов не должно быть таким уж сюрпризом. Водород составляет до 74%
обычной материи во Вселенной; кислород — третий по распространенности
элемент. Соедините их — получите воду, H2O. Астрономы наблюдали следы
водяных льдов в кратерах на Луне и даже на Меркурии — ближайшей к Солнцу
планете. Ее много в межзвездных облаках и в пыльных дисках
зарождающихся планетарных систем; даже в атмосферах некоторых гигантских
экзопланет уже нашли воду.
«Исследование экзопланет оказалось
взрывным», говорит Бонни Мейнке, ученый NASA, работающий с космическим
телескопом Джеймса Уэбба, который отправится в космос в следующем году.
«За последние 20 лет мы от нескольких экзопланет перешли к тысячам. И
теперь мы знаем, что у каждой звезды в ночном небе есть как минимум одна
планета. Думаю, можно допустить, что у большинства этих планет есть в
каком-то смысле и вода».
А там, где есть вода, может быть и
жизнь. «Ищи воду» — старая аксиома астробиологов. Что делает воду
столько незаменимой? Химические реакции, которые питают двигатели жизни,
требуют жидкость для растворения и переноса молекул по всей клетке.
Вода является одним из лучших известных растворителей; она остается
жидкой при большем диапазоне температур, чем любое другое вещество.
Вполне возможно, что другая жидкость будет выполнять роль воды в
инопланетной биохимии — метановые озера, например, которые мы нашли на
Титане. Но пока никаких исключений из правила «жизни нужна вода» мы не
находили.
Получается, планеты, полностью покрытые этим важнейшим
веществом, должны быть идеальным пристанищем для жизни? Последние
исследования накрывают такие ожидания медным тазом: воды на таких
планетах может быть слишком много для жизни, чтобы она появилась или
начала процветать, получив шанс. «Больше не значит лучше», говорит
Стивен Деш, астрофизик Аризонского университета. Деш и его коллеги
провели компьютерное моделирование экзотических геофизических и
атмосферных сред,
Так разве планеты, полностью покрытые этим
существенным веществом, не станут идеальным убежищем для жизни?
Некоторые недавние исследования бросают гигантское влажное одеяло на
такие ожидания: у многих миров действительно может быть слишком много
воды для жизни, чтобы возникать — или процветать, если бы это началось.
«Больше не обязательно лучше», — говорит Стивен Деш, астрофизик из
Университета штата Аризона. Деш и его коллеги проводили компьютерное
моделирование экзотических геофизических и атмосферных сред, которые
могут быть обнаружены на других мирах. Их цель — создать нечто вроде
полевого гида для будущих охотников за экзопланетами. Деш называет его
«периодической таблицей планеты». В ней будут типы миров, которые
вероятнее всего будут содержать продукты жизнеобеспечения в атмосфере —
кислород или метан, к примеру. Что более важно, эти газы должны
присутствовать в достаточно больших количествах, чтобы их могли засечь
телескопы будущих десятилетий. «Мы должны ставить исследования таких
планет в приоритет, потому что на них могут быть лучшие индикаторы
жизни».
Водяные миры, как оказалось, могут быть лучшим местом для
поиска жизни. Команда Деша создала компьютерную модель, напоминающую
Землю практически во всем: размеры и не слишком холодное и не слишком
горячее расстояние от стабильной звезды типа Солнца. Затем они наполнили
этот мир водой, в пять-семь раз больше, чем на Земле, чтобы утопить все
ее континенты. Утопив свой виртуальный мир, они устранили важнейший
процесс, поддерживающий жизнь, который мы, земляне, вообще позабыли:
выветривание обнаженных пород.
В отсутствие дождя или текущей
воды, размывающих породу, моря в мире, созданном командой Деша,
содержали очень мало фосфора, незаменимого элемента для жизни. Морская
вода сама по себе недостаточно кислотна, чтобы растворять фосфор так
эффективно, как пресная. «Фосфор крайне важен», считает Тесса Фишер,
микробный эколог Аризонского университета. «В дополнение к РНК и ДНК, он
также создает АТФ, переносящую энергию молекулу для всей известной нам
биохимии. Земная биохимия, насколько нам известно, не может
функционировать в отсутствие фосфора».
Деш и Фишер
подчеркивают, что их модель не исключает возможности существования жизни
в водяном мире. Моря на таких планетах наверняка будут содержать
определенное количество фосфора, но недостаточно, чтобы поддерживать
жизнь в больших масштабах и оставлять заметный отпечаток в атмосфере.
«Там не будет атмосферы, на 30% состоящей из кислорода, как на Земле»,
говорит Фишер. «Возможно, планета, полностью покрытая океаном, будет
обитаема. Просто жизнь там будет настолько разрозненная, что мы ее даже
не сможем обнаружить с Земли».
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
