В течение десятилетий ученые предполагали, что жизнь может существовать под ледяной поверхностью Европы на луне Юпитера. Благодаря более поздним миссиям (таким как Космический корабль Кассини), другие луны и тела были добавлены в этот список, в том числе Титан, Энцелад, Диона, Тритон, Церера и Плутон. Во всех случаях считается, что эта жизнь будет существовать во внутренних океанах, скорее всего, вокруг гидротермальных жерл, расположенных на границе ядро-мантия.
Одна из проблем этой теории заключается в том, что в таких подводных условиях жизни может быть трудно получить некоторые ключевые компоненты, которые ей понадобятся для процветания. Однако в недавнем исследовании, которое было поддержано Астробиологическим институтом НАСА (NAI), группа исследователей решила, что во внешней Солнечной системе сочетание среды с высоким уровнем излучения, внутренних океанов и гидротермальной активности может стать рецептом для жизни. ,
Недавно в научном журнале появилось исследование под названием «Возможное возникновение жизни и дифференциация мелкой биосферы в облученных ледяных мирах: пример Европы». астробиология, Исследование было проведено доктором Майклом Расселом при поддержке Элисон Мюррей из Института исследований пустыни и Кевина Хэнд - также исследователя из НАСА JPL.
Ради своего исследования д-р Рассел и его коллеги рассмотрели, как часто считается, что взаимодействие между щелочными гидротермальными источниками и морской водой является ключевым строительным материалом для жизни на Земле. Однако они подчеркивают, что этот процесс также зависел от энергии нашего Солнца. Тот же процесс мог произойти на Луне, как Европа, но по-другому. Как они утверждают в своей статье:
«Необходимо также учитывать значение потока протонов и электронов, поскольку эти процессы лежат в основе жизненной роли в передаче и преобразовании свободной энергии. Здесь мы предполагаем, что жизнь, возможно, возникла в облученных ледяных мирах, таких как Европа, отчасти в результате химического состава, доступного в ледяной оболочке, и что она может сохраняться неподвижно, непосредственно под этой оболочкой ».
В случае Луны, подобной Европе, гидротермальные источники будут отвечать за выработку всей необходимой энергии и ингредиентов для органической химии. Ионные градиенты, такие как оксигидроксиды и сульфиды, могут управлять ключевыми химическими процессами - где углекислый газ и метан, соответственно, гидрируются и окисляются - что может привести к образованию ранней микробной жизни и питательных веществ.
В то же время тепло от гидротермальных жерл выталкивает эти микробы и питательные вещества вверх к ледяной коре. Эта кора регулярно бомбардируется электронами высокой энергии, создаваемыми мощным магнитным полем Юпитера, процессом, который создает окислители. Как известно ученым в течение некоторого времени из исследования коры Европы, происходит процесс обмена между внутренним океаном Луны и его поверхностью.
Как указывают д-р Рассел и его коллеги, это действие, скорее всего, будет связано с деятельностью шлейфа, наблюдаемой на поверхности Европы, и может привести к созданию сети экосистем на нижней части ледяной корки Европы:
«Модели для транспортировки материала в океане Европы указывают на то, что гидротермальные перья могут быть хорошо ограничены в океане (главным образом силой Кориолиса и тепловыми градиентами), что приведет к эффективной доставке через океан к границе лед-вода. Организмы, случайно доставленные из гидротермальных систем к границе лед-вода вместе с неиспользованным топливом, потенциально могут получить доступ к большему количеству окислителей непосредственно изо льда. Важно отметить, что окислители могут быть доступны только в том случае, если поверхность льда подведена к основанию ледяной оболочки »
Как указал доктор Рассел в интервью Астробиологический ЖурналМикробы в Европе могут достигать плотности, подобной той, которая наблюдалась вокруг гидротермальных жерл здесь, на Земле, и могут поддержать теорию, что жизнь на Земле также возникла вокруг таких жерл. «Все ингредиенты и бесплатная энергия, необходимые для жизни, сосредоточены в одном месте», - сказал он. «Если бы мы нашли жизнь на Европе, то это сильно поддержало бы теорию подводного щелочного сброса».
Это исследование также важно, когда речь заходит о создании будущих миссий в Европе. Если микробные экосистемы существуют в нижней части ледяной коры Европы, то они могут быть исследованы роботами, способными проникать сквозь поверхность, в идеале, путешествуя по туннелю с плюмажем. С другой стороны, спускаемый аппарат мог просто расположиться рядом с активным шлейфом и искать признаки окислителей и микробов, выходящих изнутри.
Подобные миссии могут быть также направлены на Энцелад, где наличие гидротермальных жерл уже подтверждено благодаря обширной активности шлейфа, наблюдаемой вокруг его южной полярной области. Здесь также роботизированный туннель может проникать в поверхностные трещины и исследовать внутреннее пространство, чтобы увидеть, существуют ли экосистемы на нижней стороне ледяной коры Луны. Или посадочный аппарат мог бы расположиться рядом с перьями и изучить, что выбрасывается.
Такие миссии будут проще и с меньшей вероятностью вызовут загрязнение, чем роботизированные подводные лодки, предназначенные для изучения глубоководной среды Европы. Но независимо от того, какую форму примет будущая миссия в Европу, Энцелад или другие подобные органы, отрадно знать, что любая жизнь, которая там может существовать, может быть доступной. И если эти миссии смогут это выяснить, мы наконец узнаем, что жизнь в Солнечной системе развивалась не в Земле, а в других местах!
