Обитаемость Европы и её ядро
Спутник Юпитера Европа считается одним из лучших мест в нашей Солнечной системе для поиска жизни за пределами Земли. Подповерхностный глобальный океан Европы может быть похож на земные океаны.
Итак, зародилась ли жизнь в океанах Европы? Новое исследование ученых Аризонского государственного университета предположило, что Европа могла пройти медленную эволюцию, и ее металлическое ядро сформировалось позже, чем считалось. Ядро имеет решающее значение для вопроса о способности небесного тела поддерживать жизнь, потому что оно связано с внутренним теплом Европы и возможными глубоководными жерлами с горячей водой на морском дне, вокруг которых может возникнуть жизнь.
Кевин Трин из Аризонского государственного университета возглавил исследовательскую группу вместе с Карвером Бирсоном и Джо О’Рурком.
Журнал Science Advances опубликовал результаты исследования 16 июня.
Какие породы?
Ученые предположили, что океан Европы имел метаморфическое происхождение. То есть породы на дне образовались в результате воздействия высокой температуры, высокого давления или горячих жидкостей, богатых минералами. Но Трин и его коллеги использовали новые компьютерные модели, придя к другому выводу. Их работа предполагает, что океан мог иметь более «холодное» происхождение, за счет гидратированных пород, содержащих водород и кислород.
Так что вполне возможно, что Европа сформировалась как холодная смесь льда, камня и металла. Исследование показало, что этот процесс формирования мог привести к тому, что горные породы высвободили достаточно воды, чтобы образовать как океан Европы, так и внешнюю ледяную оболочку.
Итак, теперь существуют две модели того, как сформировалась Европа и как появились ее океаны.
Это важно, потому что, как объяснил Трин, «происхождение океана Европы важно, потому что потенциал спутника для поддержания жизни в конечном счете зависит от химических ингредиентов и физических условий в процессе формирования океана».
Ядро и жерла с горячей водой
Есть также два других фактора, которые могут влиять на способность Европы поддерживать жизнь в ее океанах. Это металлическое ядро и гидротермальная активность на дне океана.
Ученые долгое время считали, что у Европы появилось металлическое ядро на ранних стадиях ее формирования. Однако новое исследование предполагает, что, возможно, это не так. Как объясняется в статье:
«Хотя во многих исследованиях предполагалось, что Европа имеет металлическое ядро, мы показываем, что образование металлического ядра является ожидаемым, но не гарантированным результатом. Наши модели никогда не достигают высоких температур, необходимых для начала формирования металлического ядра…»
Металлическому ядру Европы потребовалось бы внутреннее тепло. Это же тепло могло способствовать гидротермальной активности на дне океана. Это было бы очень похоже на гидротермальные источники на морском дне на Земле. Это, в свою очередь, создает пригодный для обитания оазис для живых организмов, обеспечивая их теплом и питательными веществами.
Итак, если тепла было меньше, чем предполагалось, то это могло означать меньшую гидротермальную активность. А меньшая гидротермальная активность – меньшее количество источников горячей воды на дне океана – предполагает менее пригодную для жизни среду в океане Европы.
Другое происхождение Европы?
Если ядро сформировалось намного позже – или если ядра вообще нет – это также может указывать на недостаток необходимого тепла. Это означает, что Европа сформировалась иначе, чем предполагалось ранее. Бирсон, аспирант-исследователь из Школы исследования Земли и космоса АГУ, пояснил:
«Мы склонны считать, что внутренняя структура большинства небесных тел Солнечной системы обозначается вскоре после завершения формирования. Последнее исследование очень интересно, потому что оно переосмысливает Европу как объект, недра которого медленно развивались на протяжении всего его существования. Это открывает двери для будущих исследований, чтобы понять, как эти изменения могут наблюдаться на сегодняшней Европе».
Европа — это небольшой спутник, в 4,1 раза меньше Земли, а его масса составляет всего около 1% массы Земли.
Таким образом, возможно, что Европе не хватило тепла на все процессы, которые могли бы повысить возможность возникновения жизни: образование металлического ядра, гидротермальную активность и геохимию пород (для химических питательных веществ).
Сегодня Европа действительно обладает внутренним теплом благодаря приливному нагреву Юпитера. Но то, как сформировалась Европа, также влияет на то, сколько тепла она получает от радиоактивного распада короткоживущего изотопа алюминия.
Европа Клипер (Europa Clipper)
На данный момент мы до сих пор точно не знаем, сколько внутреннего тепла было у Европы во время ее формирования. Но предстоящая миссия Europa Clipper сможет дать более точное значение.
Europa Clipper планируется запустить в октябре 2024 года, к Европе он прибудет в апреле 2030 года.
- Чтобы не пропустить новые публикации канала, подписывайтесь на нашу страницу в Телеграм. Там мы публикуем всё самое необычное, таинственное и загадочное.
