История всего. 14 миллиардов лет космической эволюции. - Нил Деграсс Тайсон

Ученые, изучающие данные, полученные с межпланетной станции Dawn, пришли к выводу, что при наличии жидкости или, по крайней мере, илистой грязи под поверхностью Цереры, на ее поверхности должны в больших количествах присутствовать клатраты. Мы еще встретимся с этими интригующими образованиями, но уже гораздо дальше в Солнечной системе. А пока астрофизики, изучающие Цереру, с нетерпением ждут, когда появится космический аппарат, который сможет сесть на Цереру и пробурить ее поверхность в поисках признаков жизни, а еще лучше — такой, который сможет взять образец грунта и вернуться с ним на Землю.

Церера демонстрирует привлекательность грязи, но у нас есть кое-что более стоящее: Европа, спутник Юпитера, — настоящий водный мир, по размеру примерно соответствующей нашей Луне. Поверхность Европы испещрена пересекающимися трещинами, рисунок которых меняется каждые несколько недель или месяцев. Для экспертов в области геологии и знатоков планет подобное поведение означает, что поверхность Европы почти целиком состоит из замороженной воды — словно огромная антарктическая льдина покрывает собой целый мир. Постоянные изменения во внешнем облике этой ледяной поверхности приводят нас к удивительному заключению: этот лед, судя по всему, лежит на поверхности огромного всемирного океана. Только ссылаясь на жидкость, по глади которой перемещаются сегменты этой ледяной поверхности, ученые могут удовлетворительно объяснить увиденное в первую очередь самим себе — кстати, увиденное благодаря выдающемуся успеху миссий космических кораблей «Галилей» и «Вояджер». Так как изменения рисунка поверхности Европы происходят повсеместно, нам остается лишь предположить, что под ней движется целый океан какой-то жидкости.

Что это за жидкость и почему она не замерзает? Ученые, изучающие планеты, пришли к двум дополнительным и довольно уверенным заключениям: эта жидкость — вода и она не утрачивает своего жидкого состояния благодаря приливному воздействию планеты-гиганта Юпитера. Сам факт, что молекулы воды встречаются в природе гораздо чаще, чем молекулы аммиака, этана или метилового спирта, делает ее наиболее вероятным веществом из всех, что могут скрываться под поверхностью Европы; а существование на ее поверхности замерзшей воды лишь подсказывает, что где-то рядом с ней должна быть и жидкая вода.

Но как может эта вода оставаться жидкой, если даже с учетом солнечного тепла температуры в окрестностях Юпитера не превышают 120 градусов по шкале Кельвина (а это минус 150 градусов по шкале Цельсия)? Недра Европы остаются достаточно теплыми, потому что приливные силы Юпитера и двух других крупных близлежащих лун — Ио и Ганимеда — бесконечно тянут их туда-сюда, пока та поворачивается то одним, то другим боком к своим соседям. В любой момент те стороны Ио и Европы, что смотрят на Юпитер, ощущают на себе более мощную силу притяжения, чем стороны, смотрящие в другом направлении. Разница в испытываемой ими гравитации чуть вытягивает твердые тела лун в направлении той стороны, что смотрит на Юпитер. Но так как по мере прохождения своих орбит луны поворачиваются к Юпитеру разными своими сторонами, приливный эффект Юпитера — разница в степени гравитации, которая воздействует на ближнюю и дальнюю стороны луны, — также изменяется, в результате чего в их и так искаженных телах рождается постоянное пульсирование. Из-за него-то внутренности лун и нагреваются. Словно мячик для сквоша или тенниса, который постоянно деформируется под ударами ракетки, любая система, постоянно испытывающая структурный стресс, подвержена росту своей внутренней температуры.

Ио, другая луна Юпитера, тоже, казалось бы, должна была превратиться в ледяной мир из-за удаленности от Солнца, тем не менее она получает первый приз как самая геологически активная территория в Солнечной системе: у нее в арсенале есть и извергающиеся вулканы, и разломы коры, и тектонические движения плит. Некоторые сравнивают нынешнюю Ио с ранней Землей, когда наша планета все еще была невероятно горячей, не успев остыть после своего только что завершившегося образования. Внутри Ио температура достигает уровня, при котором вулканы бесконечно выбрасывают неприятно пахнущие молекулы серы и натрия на много миль прочь от поверхности. Собственно Ио слишком горячая для того, чтобы на ней могла сохраниться жидкая вода, но вот Европа, которая деформируется под воздействием приливных сил менее значительно, потому что находится дальше от Юпитера, нагревается не так сильно, хотя все еще весьма серьезно. Вдобавок к этому всеохватный слой льда на поверхности Европы, словно крышка, давит на расположенную под ним воду, позволяя ей существовать в таком состоянии миллиарды лет, не только не испаряясь, но и не замерзая. Насколько мы можем судить, Европа с самого начала сформировалась с этой водой и накрывающим ее льдом на поверхности коры и смогла сохранить этот океан на грани между жидким и замерзшим состоянием за 4,5 миллиарда лет космической истории.

Соответственно, астробиологи рассматривают мировой океан Европы как первоосновную цель для исследований. Через несколько лет у нас может появиться возможность внимательнее изучить этот удивительный мир. Межпланетная станция «Юнона», запущенная NASA вслед за «Галилеем» на орбиту вокруг Юпитера, изучала планету с 2016 по 2021 год. Ее целью был не поиск жизни на Европе, а изучение самого Юпитера и обнаружение ключей к разгадке формирования самой большой планеты Солнечной системы путем измерения массы ее ядра, силы магнитного поля и состава плотной атмосферы. Но уже следующая межпланетная станция NASA, которую назвали Europa Clipper, выйдет на сильно вытянутую орбиту вокруг Юпитера и на высоту всего 15 миль над поверхностью, после чего займется изучением Европы и фотографированием ее крупным планом. В дополнение к фотокамерам для получения детальных изображений и спектрометрам для определения химического состава поверхности Европы аппарат будет нести инструменты, предназначенные для исследований под ее поверхностью. Радиолокация с помощью радара, пронизывающего лед, измерения магнитного поля Европы, а также гравитации, позволяющие отличать горные породы от жидкости, должны помочь определить глубину и соленость подповерхностной жидкости. Но самые интересные результаты может дать исследование шлейфов водяного пара, обнаруженных космическим телескопом Хаббл в 2012 году. Если Europa Clipper встретит такие шлейфы на своем пути, она сможет исследовать их химический состав и тем самым помочь определить условия в подповерхностном океане. Это, в свою очередь, позволит оценить вероятность того, что в океане Европы или по его дну плавает или ползает какая-нибудь живность.

Учитывая обилие жизни в наших океанах, Европа остается самым заманчивым местом в Солнечной системе для искателей внеземной жизни. Обнаружение огромного количества организмов, живущих на глубине мили и более под базальтовым слоем штата Вашингтон в основном за счет геотермального тепла, позволяет предположить, что когда-нибудь мы доберемся и до глубин океанов Европы, где обнаружим примитивные по своему устройству из-за ограниченных запасов энергии, но живые организмы,