Система Юпитера: есть ли жизнь в подледном океане Европы?
Второй по счету из галилеевых спутник Юпитера Европа традиционно включается в топ наиболее и интересных, и перспективных объектов исследования в Солнечной системе. Под ледяным панцирем эту луну покрывает океан, условия в котором в достаточной мере «землеподобны». Но, к сожалению, это труднодоступное тело. На страже Европы стоит гравитация гиганта, исключающая возвращение аппарата, опустившегося на поверхность тела с орбитой радиусом всего 660 тыс. км. Плюс радиационные пояса Юпитера. Луна диаметром 3120 км находится в зоне, где ионизирующие излучения способны вызвать быструю деградацию электроники. Но тут ничего не поделаешь. То, чем Европа интересна, является именно плодом близости к самой большой из планет системы и бешеной радиации.
Почему на Европе – океан?
Предыдущие статьи, посвященные системе Юпитера, дежурно начинались с упоминания о грандиозности этой планеты, масса которой вдвое больше, чем у прочих планет системы, вместе взятых. И именно массой Юпитера предопределены, если не уникальные (в системе Сатурна некоторым сходством обладает Энцелад), то редкие черты Европы. Для удаленных от Солнца регионов это очень сухое тело. На схеме можно видеть, что основную часть объема Европы занимает каменное ядро, внутри которого находится еще меньшее – железное. Вода и лед покрывают тело только снаружи слоем толщиной около 100 км. В норме же луны планет-гигантов состоят из воды (в разных агрегатных состояниях) более чем наполовину.
За снеговой линией Солнечной системы – далее четырех астрономических единиц – температура протопланетного диска 4,5 млрд лет назад была достаточно низкой, чтобы вода (самое распространенное химическое соединение во Вселенной) присутствовала в нем не в форме пара, а в форме снега, и на общих основаниях с минеральной пылью участвовала в формировании лун и планет. Но молодой Юпитер на этапе быстрого сжатия был так горяч, что сломал систему. В его окрестностях образовалась собственная снеговая линия. В результате внутренний спутник – Ио – родился как тело «землеподобное», каменное целиком. Два внешних – Ганимед и Каллисто – оказались «водяными». Европа же формировалась в обломочном кольце, радиус которого с радиусом снеговой линии примерно совпадал. И получилось, как получилось.
Получилось же – интересно. Если у прочих лун и малых планет периферии, включая даже очень холодный Плутон, как минимум подозревается наличие жидкого слоя в водяной мантии, то Европу покрывает именно океан. От мантий его отличает наличие дна. Вода на этой луне отделяет 10-километровую ледяную кору от каменного ядра. Причем дно океана покрыто цепями извергающихся щитовых вулканов. Мощные приливные воздействия Юпитера не дают недрам Европы промерзнуть.
О высокой активности недр Европы свидетельствует состояние поверхности луны. Несмотря на наличие множества деталей рельефа, упоминаемых как «хребты», «разломы», «хаосы», это самое гладкое тело Солнечной системы. Слой «холодного», выстуженного до температуры –150 градусов по Цельсию льда, на Европе очень тонок – порядка 200 м. Такова, соответственно, и глубина хорошо видимых на снимках «разломов». Под «холодным» же льдом начинается привычный землянам «теплый» лед. В отличие от космического «холодного» – очень твердого и хрупкого, – обычный лед крайне текуч. И хотя плавающая, вращающаяся независимо от каменного ядра кора ломается под действием приливных напряжений и повреждается метеоритами, неровности за пределами 200-метровой отметки не держатся на ней. Теплый лед поднимается под давлением возвышенностей и затягивает углубления. Кратер с валом быстро превращается в едва видимый на льду круг.
Последнее обстоятельство важно, ибо делает технически осуществимым обнаружение и изучение жизни на Европе. Сам по себе ледяной панцирь толщиной 10 км для приборов и инструментов межпланетного аппарата представляет собой препятствие непреодолимое. Но в отчетливо видимых зонах разломов жидкая вода может подступать к поверхности и всего на 200 м. Если трещина простирается до поверхности, то вода, сталкиваясь с вакуумом, кипит и далее устремляется уже в форме пара. Микроорганизмы, если, конечно, в подледном океане Европы они водятся, могут быть увлечены потоком извергаемого криогейзером пара и захоронены в окружающих жерло снежных заносах. Неизвестно, как европеанские, но земные бактерии способны пережить такое приключение. Вал же ледяного реголита толщиной всего 10 м даст им достаточную защиту от радиации.