Шаг за шагом до Европы
Если где-то есть жизнь, то именно на Европе. Под толстой ледяной коркой этого спутника Юпитера скрывается целый океан жидкой воды. Это самое перспективное небесное тело для поиска внеземных существ во всей Солнечной системе. И осенью 2024 года мы сделали очередной шаг на пути к пониманию, есть ли в космосе кто-то еще или человечество обречено на вечное одиночество.
С незапамятных времен мы пытаемся понять, какое место занимаем во Вселенной. Решение этой мучительной проблемы зависит от ответа на вопрос о том, насколько уникальна наша планета и жизнь на ней, – вопрос, который служит одним из ключевых стимулов развития астрономии и космонавтики. Но прежде чем приступить к поиску собратьев по разуму или хотя бы инопланетных микробов, надо решить, где именно их искать. Космос громаден, и человечеству не хватит никаких ресурсов, чтобы изучить каждый уголок, тем более что даже ближайшие звезды пока недостижимы для наших зондов. Даже Солнечная система очень велика и разнообразна: вокруг звезды вращаются не только восемь крупных планет, но и пять (только известных) карликовых, пара сотен спутников и бесчисленное множество комет, астероидов и транснептуновых объектов.
Но если внеземная жизнь подчиняется тем же законам химии и биологии, что и наша, то поле поисков можно резко сузить. Насколько мы знаем, любые организмы, какими бы чуждыми они ни были для людей, обязательно нуждаются в наборе базовых условий – прежде всего в наличии определенных химических веществ (воды и углерода) и источника энергии (тепла), которая нужна как минимум для того, чтобы вода не замерзала.
Перебирая миры Солнечной системы один за другим с учетом этих условий, можно выделить несколько самых перспективных. Верхнюю строчку в таком условном рейтинге наверняка займет Европа – один из четырех крупных спутников Юпитера, открытых еще Галилеем, который впервые взглянул на него через телескоп. Но если великий итальянский астроном полагал Европу обычным каменистым небесным телом, то мы уже знаем, что это не так: спутник покрыт толстой (15–25 км) ледяной корой, под которой скрывается глубокий, от 60 до 150 км, океан. Увидеть воду снаружи невозможно, однако на ее присутствие указывает целый ряд довольно надежных признаков.
Шаг 1. Целеполагание
Зонды Voyager 1 и 2, посетившие систему Юпитера в конце 1970-х годов, прислали первые детальные снимки ледяной поверхности Европы. Она оказалась самой гладкой из всех тел Солнечной системы, со сравнительно небольшим количеством ударных кратеров. Возраст коры спутника оценивается всего в 40–90 млн лет – значит, она понемногу, но постоянно обновляется, возможно нарастая снизу. Кроме того, зонд Galileo обнаружил, что сильные магнитные поля Юпитера, охватывая Европу, заметно деформируются. Это может указывать на присутствие больших объемов перемешивающейся проводящей жидкости – например, соленой воды. Наконец, атмосфера спутника, пусть и крайне разреженная (ее давление в 100 млрд раз ниже, чем на Земле), но все-таки содержит молекулы воды, которые могут выбрасываться с глубины.
В процессе вращения спутника в мощном гравитационном поле Юпитера разные его участки испытывают разное притяжение. Возникают приливные силы, которые слегка деформируют, «мнут» его, словно большой кусок пластилина. Это приводит к появлению трещин и разломов в ледяной коре и вызывает разогрев, что позволяет прячущемуся под ней океану оставаться жидким. Время от времени внутреннее море прорывается наружу – гейзерами почти чистого водного пара с крайне небольшим количеством солей и, возможно, легких органических веществ. Если текущие оценки размеров этого океана близки к реальности, то он может содержать вдвое больше воды, чем наша собственная планета, которую принято считать голубой.
Дном скрытого океана на Европе служит ее твердое и горячее ядро. Взаимодействуя с ним, вода дополнительно нагревается и вдобавок растворяет определенное количество минералов, включая содержащие углерод карбонаты. Точный состав ядра спутника неизвестен, неизвестно и содержание в нем каменистых и металлических компонентов, однако ясно, что теоретически оно способно «оживлять» океан, снабжая его базовыми ингредиентами для жизни: жидкой водой, энергией и химическими веществами. Моделирование показывает, что в таком состоянии Европа пребывает уже примерно 4 млрд лет. А значит, там есть и четвертое важное условие, необходимое для эволюции: время.