Опубликовано: 10/02/2021
(Обновлено: 07/02/2021)

Возможно ли зарождение жизни на Европе, спутнике Юпитера - Магнитное поле Юпитера не оставляет шанса бактериям - Стоит ли искать жизнь во льдах Европы?

Спутник Юпитера Европа – громадный ледяной мир, фактически это планета-океан полностью покрытая льдом. Однако океан все ещё плещется под мощной “европейской” ледяной коркой. Да и лед, судя по всему ничем не отличается от земного, и по этой причине этот спутник уже довольно давно рассматривается как возможная колыбель внеземной жизни.

Возможно ли зарождение жизни на Европе, спутнике Юпитера

Знаменитый фантаст Артур Чарльз Кларк в своей знаменитой «Космической одиссее» (1968 г.) описал зарождение жизни на Европе. По книге, оно произошло на дне подледного океана этого небесного тела, около геотермальных источников. Организмы, развивающиеся в таких условиях, не нуждаются в Солнце как источнике энергии.

Под ледяной коркой Европы скрывается океан жидкой воды. И чем дальше от поверхности, тем более теплый

Под ледяной коркой Европы скрывается океан жидкой воды. И чем дальше от поверхности, тем более теплый

Причем на само деле в этом утверждении не так уж много фантастики: ведь нашли же подобные организмы на Земле. Условия на дне земных океанов не намного отличаются от дна океана Европы – здесь также царит вечная тьма, огромное давление, а геотермальные источники так и вообще, вряд ли сильно отличаются по составу хоть на Земле, хоть на любой другой планете.

Все это делает Европу лучшим кандидатом в Солнечной системе пусть не на разумную, но все же внеземную жизнь.

Некоторые специалисты даже утверждают, что организмы, существующие на Европе теоретически могут выходить на поверхность через трещины во льдах. Видимо, эти ученые являются еще большими фанатами Кларка – его «европейцы» тоже со временем вышли на поверхность. Однако, на самом деле здесь дела обстоят очень не просто, и дело не только в практически полном вакууме космоса на поверхности Европы.

Самую большую проблему представляет мощное магнитное поле Юпитера, из-за которого поверхность его спутника постоянно находится под обстрелом заряженными частицами. Они могут стерилизовать не только поверхность, но и подледный океан, правда до небольших глубин. Так что жизни там надо прятаться поглубже. Вопрос – насколько?

Магнитное поле Юпитера не оставляет шанса бактериям

Магнитосфера Юпитера бомбардирует Европу высокоэнергетическими электронами с энергиями в мегаэлектронвольтном диапазоне.

«Простые теории, дающие глубину проникновения электронов в воду работают только для чрезвычайно высоких энергий этих частиц, – говорит Марти Гадипати из Лаборатории реактивного движения NASA. – Даже в мегаэлектронвольтном диапазоне у нас нет никаких лабораторных данных о проникновении частиц в лед, содержащий органические соединения. Это очень важно для астробиологии».



Гадипати помещал тестовый образец органического материала за куском льда и затем “расстреливал” его из электронно-лучевой пушки. Меняя толщину льда, можно было пронаблюдать влияние пучка электронов на органическую материю. В этом эксперименте измерялась не только глубина проникновения самих электронов, но и вторичный эффект – действие фотонов, выбитых из молекул льда столкновениями с электронами.

«Эти фотоны могут проникать намного глубже и вызывать повреждения органических соединений», – говорит Гадипати.

Немаловажным фактором является также время проведения эксперимента. Кратковременное воздействие электронов и фотонов может быть перенесено организмом без последствий, тогда как длительное их влияние скорее всего окажется губительным.

В своих экспериментах сотрудники Гадипати изучали менее энергетические электроны, энергия которых в 10000 раз меньше, чем у электронов, посылаемых к Европе магнитным полем Юпитера. Такой выбор был обусловлен самим характером работы. До этого никто не занимался изучением глубины проникновения электронов в лед (только в воду), а на небольших энергиях эта глубина имеет явную связь в энергией частиц.

Внутреннее строение Европы - спутника Юпитера

Внутреннее строение Европы – спутника Юпитера

В ходе исследования рассматривались три разных сценария бомбардировки с увеличивающейся энергией электронов. В двух экспериментах учитывались возможные вариации энергии частиц по мере их проникновения в толщу льда. Повреждения, вызываемые электронами в изучавшихся диапазонах энергий, от раза в разу менялись, но общую картину установить удалось.

На основании ее можно получить оценку глубины проникновения электронов с энергией 10 мегаэлектронвольт – от 60 до 80 сантиметров, если зависимость глубины от энергии для них примерно та же.

Стоит ли искать жизнь во льдах Европы?

Очевидно, что для жизни на Европе даже глубина в 1-2 метра – это совсем небольшая глубина и бомбардировка электронами, таким образом, не несет опасности для подледных организмов этого мира.

Проблема лишь в том, что если мы захотим выяснить, есть ли на Европе жизнь и пошлем на этот спутник автоматический спускаемый аппарат, его способность к бурению скорее всего будет совсем невысокой и он вряд ли сможет провести бурение поверхности спутника Юпитера на глубину более чем одного метра. А если так, то есть опасность, что изучить удастся лишь “стерилизованный” радиацией слой льда, в котором жизни нет и быть не может.

Дальнейшие эксперименты связаны с изучением проникновения радиации при других энергиях. Это связано с тем, что не вся поверхность Европы подвергается одинаково интенсивной бомбардировке.

Магнитосфера Юпитера вращается вместе с планетой с периодом около 10 часов, тогда как период обращения Европы вокруг газового гиганта – 85 дней. В результате магнитосфера регулярно «догоняет» Европу, из-за чего обратная от Юпитера сторона спутника получает больше радиации. Наибольшую дозу при этом получает экватор. Поэтому кроме вариаций глубины проникновения электронов и вторичных фотонов от энергии первичных электронов необходимо знать вариацию глубины в зависимости от географического положения на Европе.

Спутник Европа и планета-гигант Юпитер

Европа и Юпитер

Экспериментами, позволяющими узнать это, планирует заняться Гадипати. По его словам, усложнение экспериментальных методик приведет к значительному росту их стоимости. Однако, эта стоимость в любом случае ничтожна по сравнению с ценой спускаемого межпланетного аппарата, и нельзя допустить, чтобы он полетел к Европе в поисках жизни, на самом деле не имея возможности ответить на этот важный и интересный вопрос.

В конце-концов, если уж придется тратить миллиарды долларов на полет к Европе, есть смысл потратить миллион на то, чтобы если внеземная жизнь там все-таки существует, добраться до неё наверняка.


По материалам space.com