При рассмотрении вопроса о местах в Солнечной системе за пределами Земли, где могла бы зародиться жизнь, трудно представить более подходящий мир, чем спутник Юпитера Европа.
Считается, что на этом спутнике имеется океан, лежащий под поверхностью, который защищен от космической радиации толстой оболочкой льда. Также считается, что океан наполнен солью, химический состав которой похож на земной. Некоторые гипотезы даже предполагают, что там достаточно кислорода и питательных веществ, чтобы поддерживать не только жизнь микроорганизмов, но и многоклеточную жизнь.
Неужели океан на Европе похож на земной? Может ли этот спутник быть биологическим оазисом, вращающимся вокруг самой массивной планеты в Солнечной системе?
В новом исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, ученые НАСА изучали, какой химический состав возможен в океане Европы и какие геохимические процессы могли бы там протекать.
"Мы изучаем инопланетный океан, используя методы, разработанные на основе движения энергии и питательных веществ в собственных системах Земли", - сказал планетарный ученый Стив Вэнс из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. "Циркуляция кислорода и водорода является основной движущей силой в океане Европы и океанах Земли".
Европа, как полагают ученые, имеет каменное ядро с глубокими трещинами, которые заполнены водой. Поскольку ядро Европы продолжает охлаждаться, там образуется множество трещин, позволяя внутренним слоям взаимодействовать с водой.
На Земле, взаимодействие между водой и минералами в горных породах называется «серпентизацией» - реакция, которая формирует новые минералы, высвобождая обильное количество водорода. Поскольку на протяжении миллиардов лет образуется все большее количество трещин, реакция смешивания соленой воды с водородом в океане Европы имела долгий срок. Это первая половина «живительного уравнения» Европы.
Предполагая, что на Европе проходят эти сложные геохимические процессы, для жизни необходим еще один компонент: окислитель, который требуется для образования ключевых химических реакций с водородом. Так случилось, что поверхность Европы может быть идеальным поставщиком. По мере того, как интенсивное излучение Юпитера воздействует на водяной лед, на поверхности должно образовываться достаточное количество окислителя в виде атомов кислорода.
Хорошо известно, что Европа имеет поверхностные разломы и трещины, которые постоянно обновляются. Отсутствие ударных кратеров свидетельствует о том, что какая-то форма ледяной тектонической активности постоянно омолаживает поверхность, позволяя этим окислителям просачиваться в подповерхностный океан.
"Окислители льда подобны положительному полюсу батареи, а химические вещества со дна океана, называемые восстановителями, подобны отрицательному полюсу", - сказал планетарный ученый Кевин Хэнд, также из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене.
Эти химические процессы не требуют какой-либо формы вулканической активности для того, чтобы запуститься, на самом деле реакции серпентизации с каменистым ядром может быть достаточно, чтобы образовался богатый химический состав, продобный земному.
Если эти геохимические процессы действительно происходят в океане Европы, данный спутник Юпитера может быть идеальным место для зарождения жизни.