Ледяной спутник Юпитера Европа – главная цель исследований в области астробиологии. Дело в том, что объект располагает возможной средой обитания. Под ледяной 10-километровой корой скрывается жидкий водный океан, чья глубина достигает более 100 км. Гравитационный контакт спутника и планеты создает энергию, которая и поддерживает океаническую воду нагретой.
Бразильские ученые решили провести новое исследование, чтобы оценить вероятность выживания микробов на Европе. Для этого рассмотрели различные эффекты биологически полезного энергетического источника, ориентируясь по аналогичной окружающей среде на Земле. В качестве цели использовали Африку.
На территории Южной Африки есть золотая шахта Мпоненг (район Йоханнесбурга). На глубине 2.8 км ученые нашли следы крупных изменений, связанных с историей земной жизни. Они также заметили, что бактерии Candidatus desulforudis audaxviator удается выживать внутри без солнечного света, используя радиолиз воды.
Вода в шахте двигается сквозь трещины, вмещающие радиоактивный уран. Последний разрушает водные молекулы, получая свободные радикалы (H+, OH- и прочие). Они атакуют окружающие породы, особенно пирит (FeS2), создавая сульфат. Бактерии используют его для синтеза. Это первый раз, когда удалось найти экосистему, выживающую за счет ядерной энергии. Более того, эта среда соответствует той, что присутствует на Европе.
Температура на поверхности спутника приближается к абсолютному нулю, но ядро располагает огромным запасом тепловой энергии (Европа контактирует гравитацией с Юпитером). Это приводит к геометрической деформации и нагреву океана.
Но этого процесса не хватает. Исследователи считают, что биологическая активность основана на различиях в концентрациях молекул, ионов или электронов в отдельных областях. Они создают поток в определенном направлении, что позволяет выделять процессы, свойственные для живых существ. Гидротермальные источники выступают наиболее правдоподобным сценарием для появления земной жизни.
Условия на Европе
Химический дисбаланс на спутнике мог возникнуть из-за эманации воды, что привело к цепным реакциям между водой и химическими элементами, зафиксированными в коре Европы. Но эти доводы лишены поддержки эмпирических данных. Поэтому решили, что эффект мог быть следствием действия радиоактивности.
Тела в нашей системе с каменистыми ядрами обладают схожими радиоактивными материалами, выброшенными сверхновыми в пространство при взрыве. Ученые изучили концентрацию урана, тория и калия в Европе, сопоставив данные с метеоритами на Земле и Марсе.
Исследование показало, что пирит – важнейший компонент жизни на Европе. Возможно, следы пирита стоит рассматривать как часть любой оценки обитаемости небесного тела. Поэтому океан Европы предоставляет отличные условия для существования примитивной жизни, присутствовавшей на Земле в первые миллиарды лет. Тогда изучение спутника Юпитера позволяет взглянуть на аналог прошлого нашей планеты и, возможно, найти жизнь.