С момента открытия первой экзопланеты и подтверждения наличия воды на Марсе и спутниках газовых гигантов учёные ищут жизнь за пределами Земли. Рассмотрим ключевые объекты в Солнечной системе и за её пределами, которые обладают условиями, потенциально пригодными для возникновения и поддержания жизни.
Жизнь в Солнечной системе
Марс
Подледный лёд Марса может таять в тонких субповерхностных водоёмах. Моделирование показало, что пропускающий солнечный свет водяной лёд обеспечивает достаточное излучение для фотосинтеза микроорганизмов на глубине до нескольких десятков сантиметров1. Кроме того, эксперименты показали, что некоторые земные экстремофилы способны расти в насыщенных перхлоратных рассолах, аналогичных тем, что образуются на поверхности Марса.
Европа
Юпитерова луна Европа скрывает глобальный подледный океан, контактирующий с каменистым ядром. Реакции воды с горными породами на дне океана способны вырабатывать водород и другие химические источники энергии, аналогичные земным гидротермальным источникам, создавая среду, пригодную для микробной жизни.
Энцелад
Искусный анализ данных миссии Cassini подтвердил наличие на Энцеладе субповерхностного океана, нагреваемого приливными силами Сатурна. Силы приливного сдвига и извержения паров и частиц силикатной пыли в «трубах» обеспечивают замкнутый геохимический цикл, создающий условия для биохимических реакций в жидкой воде подо льдом.
Титан
Титан обладает плотной азотно-метановой атмосферой и поверхностными морями жидких углеводородов. Лабораторные эксперименты показали, что в условиях аналогичных атмосфере Титана образуются сложноорганические соединения (толины), которые при взаимодействии с водой способны образовывать предбиотические молекулы, например полиимин, потенциально катализирующие дальнейшую химическую эволюцию.
Вне Солнечной системы: экзопланеты
Проксима Центавра b
Планета Proxima b, обращающаяся вокруг ближайшей к Солнцу звезды-карлика, находится в её зоне обитаемости. 3D-модели климата показывают, что при наличии достаточного количества поверхностных вод и атмосферы с парниковым эффектом на базе CO₂ и N₂ на субсолярной стороне возможна стабильная жидкая вода. Однако мощные ультрафиолетовые вспышки и холодный звездный ветер могут со временем выдувать атмосферу планеты, ставя под угрозу её долгосрочную обитаемость.
TRAPPIST-1 e
Одна из семи каменистых планет системы TRAPPIST-1, TRAPPIST-1 e, представляет собой вероятный «водный мир» с глобальным океаном и плотной атмосферой, что позволяет говорить о климате, сравнимом с земным. Тем не менее недавние наблюдения выявили значительную потерю атмосферы под действием электрически заряженных частиц звёздного ветра, что может ограничивать окно обитаемости.
Kepler-442 b
Kepler-442 b — суперземля в зоне обитаемости K-класса звезды на расстоянии более тысячи световых лет. С индексом сходства с Землёй 0,836 этот объект обладает размерами и условиями, близкими к земным, и согласно моделям получает достаточно излучения для поддержания фотосинтеза и поддержания обширного биосферы при благоприятном составе атмосферы.
Ключевые факторы обитаемости и перспективы поиска жизни
Главные критерии — наличие жидкой воды, источников энергии и богатого химического состава среды. Наиболее перспективны подледные океаны спутников Юпитера и Сатурна, где вода и геологическая активность создают «тепловые оазисы». Среда TRAPPIST-1 e и Proxima b интересна благодаря возможности прямого спектроскопического исследования будущими телескопами, такими как JWST и ELT.
Ряд миссий (Europa Clipper, JUICE, Dragonfly, Mars Ice Mapper и др.) нацелены на сбор данных о составе сред, наличии биосигнатур и потенциальных «горячих точках» жизни. Комбинация геофизических, химических и биохимических методов позволит в ближайшие десятилетия ответить на главный вопрос: есть ли жизнь за пределами нашей планеты.