Европа, спутник Юпитера – ледяной мир. Возможна ли жизнь на Европе? Возможна ли жизнь на европе

«Кассини» пролетела мимо Энцелада двадцать два раза, и это позволило исследовать шлейфы, извергающиеся непосредственно из океана ниже. Помимо обычной воды, ионов и заряженных частиц в шлейфах, «Кассини» нашла натрий - признак солености океана. Также нашла силикаты, что говорит о песчаном дне океана и возможном существовать гидротермальных жерл.

Это важно, потому что химические реакции между песком и водой могут обеспечивать достаточно энергии в воде, чтобы кормить микробную жизнь (как это было у гидротермальных жерл на Земле). Наконец, в 2017 году «Кассини» также нашла водород в шлейфах, который должен быть продуктом распада реакций песка и воды. Это говорит о том, что спутник может поддерживать жизнь.

Вслед за этими волнующими открытиями развернулась охота на шлейфы на Европе. Основываясь на измерениях Хаббла, оценки 2012 года показали, что количество воды, испускаемой шлейфами Европы, может быть в 30 раз больше, чем у Энцелада. Некоторые гейзеры в высоту достигали больше 200 километров. Как и у Энцелада, дно океана Европы вероятнее всего состоит из песка и камня, в отличие от океанов других спутников, таких как Ганимед и Каллисто, у которых дно океана ледяное.

В новом исследовании данные магнитометра от пролета Galileo в 400 километрах над поверхностью Европы были пересмотрены и сопоставлены с современной компьютерной моделью того, как должен вести себя заряженный газ на Европе. Результаты показали, что есть плотный регион заряженных частиц. Вероятнее всего, это шлейф.

Грядущие миссии

Как и в случае с Энцеладом, шлейфы Европы предлагают волнительную перспективу напрямую исследовать материал подповерхностного океана. Этим займутся две будущие миссии. JUICE, миссия Европейского космического агентства, начнется в 2022 году и прибудет на Юпитер в 2030 году. В рамках облета запланированы два подхода к Европе, а затем выход на орбиту Ганимеда в 2032 году.

Europa Clipper, миссия NASA, осуществит 45 облетов Европы. Обе эти миссии смогут исследовать шлейфы так же, как «Кассини» исследовала Энцелад. После этого предлагают отправить посадочные устройства или проникающие заряды на Европу, но предложения не нашли пока финансовой поддержки. Между тем, анализ образцов шлейфов может рассказать много интересного о том, что происходит в океане. Если нам повезет, мы даже сможем обнаружить сигнатуры биологической активности. К сожалению, «Кассини» не был оборудован для поиска таких сигнатур на Энцеладе.

Какой вывод? Теперь в нашей Солнечной системе есть четыре возможных места существования жизни помимо Земли. Во-первых, Марс, на котором были хорошие условия для жизни 3,8 миллиарда лет назад. Мы будем исследовать его при помощи марсохода ExoMars 2020. Он сможет пробурить до двух метров поверхности в поисках биомаркеров. Также в 2020 году на Марс отправится новый марсоход NASA .

Но на Европе и Энцеладе также может быть жизнь, и образцы шлейфов помогут выяснить, так ли это. На луне Сатурна Титане мы также обнаружили признаки сложной пребиотической химии, которая однажды породила жизнь на Земле. Это значит, что может быть подходящим местом для будущей или, возможно, текущей жизни.

Помимо планирования миссий на Марс и Европу также важно вернуться в систему Сатурна и поискать жизнь где-нибудь еще. Кто знает, возможно, буквально через пару лет мы найдем признаки чужеродной жизни, каких-нибудь инопланетных микробов.

В современное время планетологи уверены, что нам удастся обнаружить жизнь скорее на спутнике Европа (юпитерском спутнике), чем на Марсе. Данное космическое тело имеет массу неразгаданных тайн. На сегодняшний день известно, что под толстой ледяной коркой Европы содержится жидкий океан, вполне пригодный для зарождения жизни, теплый и сравнительно безопасный.

Очень часто в интернете появляются статьи о том, что под ледяной поверхностью Европы обитают живые существа, похожие на наших рыб и млекопитающих. Иногда такие теории подкреплены фотографиями знакомых нам дельфинов. Конечно же, нам было бы приятно встретить знакомых млекопитающих на других планетах, но если рассуждать с научной точки зрения, то их, скорее всего, в океане спутника не окажется. Никто не отрицает, что там может присутствовать жизнь, но она, вероятнее всего, будет иметь свою форму, особенную и неповторимую.

Немного общей информации

Европой называют один их четырех гигантских спутников, расположенных возле планеты Юпитер. Всего у этой планеты имеется шестнадцать спутников, но большинство из них особого внимания не заслуживают, так как являются сравнительно мелкими. Орбита Европы имеет вытянутую форму, поэтому она периодически приближается к своей планете, а потом отдаляется от нее. Во время сближения на Европу действует гравитация огромного Юпитера. Таким образом, Европа с постоянной периодичностью сжимается и разжимается. Это нагревает ее внутренний океан, делая его пригодным для жизни разнотипных микроорганизмов.

Планетологи и астрофизики уверены, что в центральной части Европы (спутника Юпитера) имеется ядро, покрытое горными породами. За ним располагается океан с жидкой водой, глубина которого достигает 100 километров. Поверхностным слоем Европы является лед, толщина которого приравнивается к 10-30 км. Температура на поверхности юпитерского спутника приравнивается к -160⁰ по Цельсию.

Из-за невероятно глубоководного океана, покрытого толстенным слоем льда, поверхность юпитерского спутника считают максимально гладкой в нашей планетарной системе. Рассматривая изображения Европы, можно заметить многокилометровые полосы, покрывающие ледяную поверхность, а также хребты, выпуклости и разнотипные вогнутые участки. Эти «неровности» являются прямым доказательством наличия воды подо льдом юпитерского спутника.

Самым интересным явлением на Европе планетологи называют притемненные линии, которые буквально опоясывают спутник вдоль и поперек. Ширина этих образований может доходить до двадцати км. Планетологи считают, что это следы от разломов коры, через которые на поверхность пробивалась жидкость. Цвет полос они объясняют тем, что со льдом в реакцию могли войти продукты жизнедеятельности подводных обитателей Европы, которыми, вероятнее всего, являются бактерии и другие микроорганизмы.

Может ли развиться жизнь на юпитерской Европе

Солнечные ультрафиолетовые лучи «обрабатывают» поверхность юпитерского спутника регулярно. Они растопляют лед, разделяя его на водород и кислород. Легчайший водород практически моментально испаряется, а более тяжелый кислород задерживается некоторое время на поверхности Европы. Через трещины и щели в коре, о которых говорилось выше, кислород может проникать в океан юпитерского спутника. Таким образом, внутри Европы имеется жидкая вода, которая регулярно смешивается с кислородом, а из недр этого юпитерского соседа постоянно идет тепло, подогревающее его океан.

Д. Берне – известный планетолог, говорит о возможности жизни в океане Европы следующее:

На протяжении десятилетий мы считали, что для образования и развития жизни необходимы три фактора – вода, свет и атмосфера. Но на дне моря, к примеру, нет последних двух условий. Несмотря на это, жизнь там существует, причем вполне нормально. Таким образом, последние два условия для образования жизни можно отбросить. В океане Европы (юпитерского спутника) вполне может существовать инопланетная жизнь, подобная нашим трубчатым червям и моллюскам, которые прекрасно существуют на морском и океаническом дне.

Т. Голд, который тоже работает планетологом и интересуется инопланетной жизнью, заявляет:

Самыми живучими существами на нашей планете являются микроорганизмы. Именно они правят миром. Если кто-то может существовать на других планетах, то это они – разнообразные микробы. В океане Европы для них имеются идеальные условия.

Когда тайна Европы раскроется?

Агентство НАСА приступило к разработке новейшего проекта «Clipper», направленного на изучение юпитерского соседа. Бюджет данного проекта оценили в 2 миллиарда долларов. Этот проект планировали реализовать в 2020-х годах, но пока заморозили из-за кризиса. Кроме этого, на Юпитер и его спутники обратило внимание агентство ЕКА, представители которого планируют запустить к вышесказанной планете аппараты в 2025-30 годах.

Учёные периодически просматривают старые данные, которые хранятся в архивах, чтобы попытаться разобрать их с помощью новых современных исследовательских методов. Не так давно сообщалось о том, что по данным аппарата “Галилео” удалось на спутник Ганимед. Теперь дошла очередь и до спутника Юпитера под названием Европа. Учёные в очередной раз пытаются понять, есть ли у него компоненты, способные поддерживать существование жизни. Новый анализ старых данных предоставляет независимые свидетельства того, что подповерхностные океан Европы может выбрасывать газовые струи выше ледяного покрова.

Данные, собранные космическим аппаратом “Галилео” в 1997 году были проанализированы с помощью новых и усовершенствованных компьютерных моделей, предназначенных для разгадки странного явления, которое является необъяснимым до сих пор. Речь идёт о странном, локализованном изгибе магнитного поля. Предыдущие изображения в ультрафиолетовом диапазоне, полученные телескопом “Хаббл” в 2012 году, указали на наличие газовых следов, но тогда это открытие было не точным. А этот новый анализ, основанный на старых данных, сумел практически определить источник этих газовых выбросов, точно подтвердив, что эти струи присутствуют. Результаты этих исследований опубликованы в издании Nature Astronomy.

Это исследование проводилось во главе с Сяньчжэ Цзя, астрофизиком в Мичиганском университете, который является ведущим автором статьи в журнале. Цзя также является разработчиком двух инструментов, которые будут установлены на борту будущей миссии Europa Clipper.

“Эти данные всегда были там, но нам требовалось более сложное моделирование, чтобы понять эти наблюдения”.

Команда Цзя была вдохновлена на эту работу ещё одним участником научной группы – Мелиссой Макгарт из Института SETI в Калифорнии. Мелисса также является участником группы Europa Clipper, она предоставила своим коллегам другие наблюдения за Европой от космического телескопа “Хаббл”.

“Одно из её сообщений стало для нам как будто ударом. Оказывается, “Галилео” фактически пролетел точно над тем местом, которое нас интересует. И до сих пор это был самый близкий пролёт из всех, которые когда-либо совершались. После этого мы поняли, что нам надо вернуться к анализу старых данных. Мы должны были точно понять, было ли что-нибудь в той информации относительно газовых струй”.

Во время сближения с Европой в 1997 году “Галилео” пролетел на 200 километров выше поверхности спутника Юпитера. В то время научная команда станции не подозревала, что аппарат мог задеть газовый выброс, прорвавшийся из ледяного спутника. Когда астрономы исследовали информацию, собранную во время сближения 21 год назад, данные высокого разрешения от магнитометра показали что-то странное. Опираясь на то, что учёные узнали из исследования газовых струй на спутнике Сатурна Энцеладе (что материал в этих струях становится ионизированным и оставляет характерную подпись в магнитном поле”) исследователи знали, что им надо искать. И вполне естественно, что они это нашли – локализованный изгиб в магнитном поле, которое раньше никак нельзя было объяснить.

“Галилео” нёс на борту мощный спектрометр плазменных волн PWS, который должен был измерить волны плазмы, вызванные присутствием заряженных частиц в газах вокруг атмосферы Европы. Команда Цзя подняла и эти старые данные, которые также поддержали теорию о газовых следах.

Иллюстрация художника, на которой показан Юпитер и Европа (на переднем плане) с космической станцией “Галилео” после сближения со спутником.

Европа, спутник Юпитера, относящийся к галилеевым, расположен сразу после Ио. Однако это среди галилеевых спутников он второй, а среди всех известных спутников Юпитера он имеет шестой номер по удаленности от планеты. Как и прочие галилеевы спутники, Европа – уникальный мир, практически не похожий на все остальные. Мало того, возможно, что там имеется и жизнь!

• Этот спутник лишь немного меньше Луны – его диаметр около 3000 км, против лунных 3400 км. Среди галилеевых спутников Европа самая маленькая – Ио, и Каллисто гораздо больше. По размеру Европа занимает 6-е место среди всех спутников Солнечной системы, однако, если свалить в кучу все прочие, более мелкие спутники, то Европа будет иметь большую массу.
• Европа состоит из силикатных пород, как и , а внутри имеется металлическое ядро. При вращении по орбите этот спутник Юпитера, как и прочие крупные спутники, всегда повернут к планете одной стороной.

• Верхний слой Европы, как предполагают ученые, и тому получено множество свидетельств, состоит из воды. То есть там имеется огромный океан из соленой воды, состав которой вполне схож с составом земной морской воды. А поверхность этого океана представляет собой ледяную кору толщиной 10-30 км – её мы и можем наблюдать.
• Есть свидетельства, что внутренняя часть Европы и её кора вращаются с разной скоростью, причем кора немного быстрее. Это проскальзывание происходит из-за того, что под корой находится толстый слой воды, и она никак не сцеплена с силикатными породами на дне подледного океана.
• На Европе совсем нет кратеров, гор, и прочих деталей ландшафта, которые мы бы ожидали здесь увидеть. Поверхность практически ровная, и Европа больше похожа на голый, ровный шар. Единственное, что там есть – трещины и разломы в ледяной поверхности.

Поверхность Европы

Если бы мы оказались на поверхности этого спутника Юпитера, то нашему глазу почти не за что было бы зацепиться. Мы бы увидели лишь сплошную ледяную поверхность, с очень редкими холмами высотой несколько сот метров, да трещинами, пересекающие её в разных направлениях. Лишь около 30 небольших кратеров имеется на всей поверхности, да встречаются области с обломками и ледяными хребтами. Но есть также и огромные, идеально ровные области недавно растекшейся и застывшей воды.

Детальных снимков Европы на небольшом расстоянии до сих пор не получено, хотя планируются облеты этого спутника аппаратом JUICE на высоте до 500 км, но случится это лишь в 2030 году. До сих пор наилучшие снимки получены аппаратом «Галилео» в 1997 году, но разрешение их не очень хорошее.

Европа обладает высоким альбедо – отражающей способностью, что говорит о сравнительной молодости льда. Это и неудивительно – Юпитера оказывает мощное приливное воздействие, из-за чего поверхность трескается и на нее выливается огромное количество воды. Европа – геологически активное тело, однако заметить какие-то изменения на ней не удается даже за десятилетия наблюдений.

Однако, находясь на поверхности, мы испытаем невероятный холод – там порядка 150-190 градусов ниже нуля. Кроме того, спутник находится в радиационном поясе Юпитера, и доза радиации, в миллион раз превышающая земную, нас просто убьет.

Подповерхностный океан и жизнь на Европе

Хотя Европа намного меньше Земли, и даже немного меньше Луны, однако океан под её ледяным панцирем поистине огромен – запасов воды в нём может быть вдвое больше, чем во всех земных океанах! Глубина этого подповерхностного океана может достигать 100 км.

Водяной лед на поверхности подвергается действию космической радиации и солнечного ультрафиолета. Из-за этого вода распадается на водород и кислород. Водород, как более легкий газ, улетучивается в космос, а кислород образует тонкую и очень разреженную атмосферу. Мало того, этот кислород может проникать и в воду, благодаря трещинам и перемешиванию льда, и постепенно насыщать её. Хотя этот процесс и медленный, но за миллионы лет, и благодаря большой поверхности, вода в океане Европы вполне могла насытиться кислородом до уровня его концентрации в земной морской воде. Расчеты это также подтверждают.

Мало того, исследования также говорят и в пользу того, что концентрация солей в воде также скорее всего близка к земной морской воде. Температура же её такова, что вода не замерзает, то есть вполне комфортна для живых организмов даже по земным меркам.

В итоге, имеем любопытную и парадоксальную ситуацию – возможность найти жизнь, пусть и микроскопическую, там, где никто её не ожидал встретить. Ведь условия в океане Европы должны быть практически схожими с теми, какие имеются в глубоководных местах земных океанов, а там тоже имеется жизнь. Например, земные экстремофилы вполне хорошо себя чувствуют в таких условиях.

На Европе может иметься собственная экосистема, и при попытках её изучения есть риск нарушить её, занеся туда земные микроорганизмы. Поэтому, когда аппарат «Галилео» выполнил свою миссию, его направили в атмосферу Юпитера где он благополучно сгорел, не оставив после себя ничего, что могло бы случайно попасть на Европу или другие спутники.

Будущие исследования спутника Юпитера Европы

В связи с возможностью наличия жизни на Европе, этот спутник занимает в планах ученых далеко не последнее место. Напротив, его изучение в этом плане стоит в списке приоритетных задач. Однако все не так просто.

На пути исследователей не только огромные расстояния – космические зонды давно научились их преодолевать. Но настоящее препятствие – ледяная кора Европы, толщиной 10 км и более. Разрабатываются разные варианты её преодоления, есть и вполне осуществимые.

Следующий полет к Юпитеру совершит европейский аппарат Jupiter Icy Moon Explorer, стар которого планируется в 2020 году. Он посетит Европу, Ганимед и Каллисто. Возможно, он даст много ценной информации, которая облегчит проникновение в океан Европы в следующих экспедициях.

Наблюдение спутника Юпитера Европа

Конечно, в имеющиеся у любителей астрономии телескопы рассмотреть какие-то подробности на спутниках Юпитера не получится. Однако можно наблюдать, например, прохождение спутников и их теней по диску планеты – это довольно любопытное явление.

Увидеть все четыре галилеевых спутника можно уже в 8-10-кратный бинокль. В телескоп, даже очень небольшой, их можно видеть очень отчетливо, конечно, в виде звезд. В более мощные телескопы можно различить их оттенок, например, Ио имеет желтоватый цвет из-за обилия серы.

Больше об этом уникальном спутнике Юпитера можно узнать из фильма National Geographic «Путешествие на Европу».

Один из крупнейших спутников Юпитера – Европа – давно привлекает внимание астрономов. Что скрывается под толстым ледяным покровом планеты? Ученый Ричард Гринберг утверждает, что это небесное тело покрыто океаном, а значит, что всегда есть надежда, обнаружить там жизнь.

Европа – самая маленькая из «лун Галилея», вращающихся вокруг Юпитера. Имея диаметр 3000 километров, она лишь немного уступает в размере Луне. Как и другие спутники Юпитера, Европа относится к молодым планетарным образованиям с мягкой поверхностью. От других тел Солнечной системы ее отличает наличие кислорода в атмосфере и ледяной панцирь, полностью сковывающий поверхность.

Тридцать лет посвятил изучению Европы профессор университета Аризоны Ричард Гринберг – один из сторонников теории существования жизни на этом небесном теле. Изучив данные с исследовательских спутников «Галилео» и «Кассини», он пришел к выводу, что под ледяной поверхностью скрывается океан.

Подобное мнение не распространено в научном сообществе. Большинство астрономов предполагают, что толщина льда на поверхности Европы достигает десятков километров. Однако в защиту своей теории Гринберг приводит много разумных аргументов.

Европа – очень молодое небесное тело по астрономическим меркам, подверженное тектоническим процессам в ядре. При этом должны происходить сейсмические инциденты и извержения вулканов, даже если мы их не видим под толщей льда. Разумно было бы допустить, что где-то в глубине лед переходит в жидкое состояние.

Вторым фактором, дополняющим картину, можно считать сильные отклонения Европы от орбиты. За 85 часовой оборот вокруг Юпитера, луна отклоняется в среднем на 1% от стабильной орбиты. Такое движение обязательно вызовет приливной эффект. При этом диаметр экватора должен увеличиваться в среднем на 30 метров. Для примера – под воздействием Луны экватор Земли изменяется всего на 1 метр.

Постоянные подогрев и взбалтывание должны поддерживать внутренний океан Европы в жидком состоянии. Дальше Гринберг дает волю своему воображению и предполагает, что микроорганизмы могли попасть на поверхность луны Юпитера вместе с метеоритами. Далее они просто проникали вглубь через глубокие трещины, покрывающие ледяную кору. Существование таких расселин подтверждают многочисленные снимки исследовательских зондов.

Гринберг подробно описывает биохимические процессы, которые могут привести к насыщению кислородом воды, а следовательно – к появлению и росту микроводорослей. Для себя профессор уже доказал существование живых организмов на Европе, а теперь пытается достучаться до общественности и научного сообщества.

В своей книге «Европа без маски» профессор Ричард Гринберг рассказывает не только о своей теории и ее доказательствах, но и об интригах в проекте «Галилео», в котором он сам принимал участие. С его слов, утверждение, что Европа покрыта сплошным и монолитным слое льда построено не на научных доказательствах, а было высказано руководством проекта и принято на веру остальной командой.