Европа — это спутник Юпитера, имеющий четверть радиуса Земли, 13,4% земного притяжения, тонкую кислородную атмосферу, треть земной температуры поверхности и поверхность, покрытую водяным льдом, которая является самой гладкой среди всех твердых тел в Солнечной системе благодаря своей молодости. В сентябре 2022 года космический аппарат Juno пролетел на расстоянии 320 километров от поверхности Европы.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos
На глубине около 19–25 километров под поверхностью льда находится водный океан, разогреваемый приливными силами Юпитера, и потенциально способный поддерживать внеземную жизнь. Космический телескоп Hubble обнаружил водяной пар, выбрасываемый в виде шлейфов, аналогичных тем, что были зафиксированы на спутнике Сатурна — Энцеладе, где гейзеры воды вырываются из трещин во льду. Это открытие подтвердилось при повторном анализе данных с космического аппарата Galileo, который в 1997 году пролетел на расстоянии 206 километров от поверхности Европы. Приливные силы, действующие на Европу, примерно в тысячу раз сильнее, чем приливное воздействие Луны на Землю. Предполагаемая скорость выброса вещества на Европе составляет около 7 тонн в секунду по сравнению с примерно 0,2 тоннами в секунду у шлейфов Энцелада.
Есть ли жизнь в подповерхностном океане Европы? Представлена ли она только микроорганизмами или в ней есть даже рыбы?
Креативный физик Фримен Дайсон в статье 1997 года предположил:
«Простой способ искать доказательства жизни в океане Европы — это искать сублимированных (высушенных заморозкой) рыб в кольце космического мусора, вращающемся вокруг Юпитера. Отправить туда космический аппарат для обследования юпитерианского кольца было бы куда дешевле, чем отправить подводную лодку на исследование океана Европы. Даже если бы мы не нашли сублимированных рыб, возможно, нас ждали бы другие сюрпризы — сублимированные водоросли или сублимированный морской монстр».
Открытие жизни под поверхностью Европы опровергло бы традиционное представление о том, что жизнь возможна только в обитаемой зоне вокруг звезды. Замерзших объектов с жидкой водой, согреваемых радиоактивным распадом под ледяной оболочкой, гораздо больше на окраинах планетных систем, чем планет или спутников в обитаемой зоне звёзд. Я подробно рассматривал вероятность подповерхностной жизни в своей научной статье 2017 года и в учебнике 2021 года «Жизнь во Вселенной» (Life in the Cosmos), написанном в соавторстве с моим бывшим постдоком Манасви Лингамом.
Если шлейфы выбрасывают океаническое вещество в открытый космос, это вещество может быть зафиксировано пролетом космического аппарата. Новые модели шлейфов показали, что внутри них может развиваться ударная волна, когда поднимающиеся частицы сталкиваются с падающими обратно на поверхность Луны. Это ограничивает высоту шлейфа. В исследовании 2023 года было рассмотрено, насколько ограниченность протяжённости ударных шлейфов снижает вероятность их обнаружения космическим аппаратом JUICE Европейского космического агентства (ESA), который должен прибыть к Юпитеру в 2031 году. Если аппарат пролетит близко к зоне удара, структура шлейфа может быть различима с помощью нейтрального масс-спектрометра JUICE, что позволит протестировать модели физики шлейфа.
Europa Clipper — первая миссия NASA, предназначенная для детального изучения Европы. Она должна прибыть к Юпитеру в апреле 2030 года. Аппарат будет вращаться вокруг Юпитера и выполнит 49 близких пролетов над Европой. Шлейфы могут быть трудны для обнаружения даже с близкого расстояния. Они могут извергаться нерегулярно или иметь очень узкую и тонкую геометрию, учитывая, что притяжение Европы примерно в 12 раз сильнее, чем у Энцелада. Даже одного ледяного зерна, выброшенного с поверхности Европы и пойманного аппаратом Clipper, может хватить, чтобы обнаружить инопланетные бактерии при анализе инструментом SUDA (анализатор пыли с поверхности). Хотя приборы Europa Clipper не способны идентифицировать ДНК, SUDA может обнаружить жирные кислоты и липиды, которые могут формировать клеточные мембраны. В земных океанах липидные мембраны участвуют в образовании тонкой пленки поверхностной пены на воде.
Сочетание данных от Europa Clipper и JUICE сулит возможность получения первых убедительных доказательств внеземной жизни. Дав отрицательный ответ на вопрос «Мы одни во Вселенной?», открытие внеземной жизни породит следующий: «Кто ещё обитает за пределами Солнечной системы?» — и даже более важный:
«Кто находится на вершине галактической пищевой цепи?»
Все остальные рискуют оказаться добычей в меню ресторанов ведущих межзвёздных видов.