Представьте, что под вами — не твёрдая скала, а многокилометровый лёд, под которым скрыт океан, по объёму сопоставимый, а возможно, и превосходящий все земные океаны вместе взятые. В этом чужом мире нет деревьев, городов и гор в привычном смысле, но есть лёд, соли и минералы, которые при других температурах и давлениях могут вырасти в такие структуры, что наш «лес из кристаллов» в Найка показался бы скромной пробной версией.
Где во Вселенной могут расти «кристаллические леса»
На Земле гигантские кристаллы — редкий результат идеального совпадения условий: стабильная температура, насыщенный раствор, отсутствие потрясений в течение сотен тысяч лет. В Солнечной системе есть места, где подобная «лаборатория природы» работает совсем иначе, но тоже очень долго.
Подо льдом Европы и Энцелада скрываются солёные океаны, где вода насыщена ионами натрия, магния, хлора и сульфатов. В таких условиях соли способны формировать не привычные нам кубики поваренной соли, а сложные, сильно гидратированные кристаллы, которые на Земле удаётся получить только в специальных экспериментах при низких температурах и высоком давлении. На дне этих океанов, рядом с возможными гидротермальными источниками, кристаллы могли бы расти очень медленно, образуя минеральные «гроздья» и колонны — не такие прозрачные, как селенит в Найка, но не менее причудливые по форме.
Гипотетические ледяные небоскрёбы Европы
С поверхностью Европы отдельная история. Здесь постоянный холод, почти полное отсутствие атмосферы и солнечный свет, который напрямую «выгрызает» лёд через сублимацию. На Земле в высоких Андах при похожем сочетании факторов формируются так называемые пенитенты — острые ледяные шипы высотой до нескольких метров, ориентированные к солнцу.
Модели для Европы показывают, что в зоне её экватора могут существовать поля подобных шипов высотой до примерно 15 метров, с расстоянием около 7,5 метра между «лезвиями». Представьте полосы поверхности спутника Юпитера, покрытые полем из ледяных «небоскрёбов»: острые, вытянутые, с тенями, тянущимися на десятки метров. Для посадочных модулей это кошмар инженера, а для воображения — уже готовый пейзаж фантастического фильма, который, возможно, давно нарисовала сама природа.
Замёрзшие океаны и странные соли
Даже если оставить в покое экзотический рельеф, «кристаллическая» часть истории только начинается. Лабораторные работы показывают, что при низких температурах и высоком давлении соли в воде могут образовывать необычные фазы — ледоподобные структуры, где молекулы воды встроены в решётку соли.
Исследователи уже синтезировали новые типы солей, устойчивых при условиях, похожих на океаны Европы и Энцелада. Это значит, что на их дне могут существовать минеральные образования, которым просто негде появиться в обычной земной коре: слоистые корки, игольчатые агрегаты, рыхлые «губки» или, наоборот, плотные массивы, чувствительно реагирующие на малейшие изменения температуры и состава воды. Каждый такой кристалл — не просто «красивый камень», а носитель информации о том, как долго существует океан, какие реакции идут в недрах и есть ли там источники энергии, интересные с точки зрения возможной жизни.
Метеориты как витрина чужих минералов
Есть и более прямой способ заглянуть в чужую минералогию — метеориты. В небольших фрагментах астероидов и древних «осколков планет» находят минералы, которые никогда не встречались в земной коре.
В железном метеорите Wedderburn описали новый минерал edscottite — особую форму соединения железа и углерода, сформировавшуюся при медленном остывании металлического тела в космосе. В крупном метеорите из Сомали выделили два новых минерала — elaliite и elkinstantonite; по их составу и текстуре можно реконструировать, какие катастрофические столкновения пережил родительский объект.
Всего описано порядка 5800 минералов, и сотни из них впервые были обнаружены именно в метеоритах. Значительная часть таких «гостей» вообще не образуется в условиях земной коры — для их роста нужны иные давления, температуры и химический фон. По сути, каждый такой кристалл — кусочек чужой геологической истории: когда‑то он был частью коры, мантии или ядра другого тела, где возможно то, что у нас просто не может «вырости».
Что все эти кристаллы говорят об экстремальных мирах
Когда мы говорим о жизни на других планетах, обычно вспоминаем воду, температуру, атмосферу, но редко — минералы. А именно кристаллы и породы задают геохимические циклы, обеспечивают поверхности для реакций и формируют «каркас» мира, в котором может возникнуть что‑то живое.
На ледяных спутниках соли и лёд определяют не только физику океана, но и то, как вещества перемешиваются между недрами и поверхностью. На астероидах и древних планетезималях экзотические минералы фиксируют условия колоссальных ударов и плавления, которые строили нашу планетную систему в первые сотни миллионов лет. Даже крошечные нанокристаллы диоксида кремния, найденные в шлейфе Энцелада, рассказывают о возможной гидротермальной активности на дне его подлёдного океана — а это уже прямая подсказка, где искать потенциально обитаемые зоны.
И если представить гипотетический «лес» из кристаллов в океане Европы или на дне древнего марсианского моря, то это будет не просто красивый подводный сад. Это будет библиотека, где каждая игла и колонна записали в своей решётке сотни тысяч лет истории чужой планеты — нужно только научиться правильно её читать.
Вопрос вам
Что вам кажется более захватывающим: ледяные небоскрёбы на поверхности или странные кристаллы на дне подлёдного океана?
Пишите ваши ответы в комментариях — очень интересно, куда вы сами отправили бы первый зонд.