На спутниках Юпитера есть гигантские подземные океаны — значит ли это, что там есть жизнь

Уже 13 апреля в Юпитер отправят космическую миссию для исследования его спутников. А в следующем году улетит вторая. Такое внимание к спутникам Юпитера вызвано наличием на некоторых из них подземных океанов. Ученые подозревают, что там может быть жизнь.

Детальнее об этом пишет доцент кафедры планетологии Университета Пердью Майк Сори. Оригинал опубликован на the Conversation, перевод подготовили Новини.LIVE.

Спутники Юпитера скрывают гигантские подземные океаны — две будущие миссии отправят космические аппараты, чтобы проверить, могут ли эти спутники поддерживать жизнь.

13 апреля 2023 года Европейское космическое агентство планирует запустить ракету с космическим аппаратом, улетевшим в Юпитер. Исследователь ледяных спутников Юпитера или JUICE проведет по меньшей мере три года на спутниках Юпитера по прибытии к ним в 2031 году. В октябре 2024 года NASA также планирует запустить роботизированный космический аппарат Europa Clipper к спутникам Юпитера, что подчеркивает повышенный интерес к этим далеким, но интересным местам Солнечной системы.

Я планетолог, изучающий структуру и эволюцию твердых планет и спутников в Солнечной системе.

Есть много причин, почему я и мои коллеги с нетерпением ждем данных, которые JUICE и Europa Clipper, надеемся, пришлют на Землю в 2030-х годах. Но, пожалуй, самая интересная информация будет связана с водой. Три спутника Юпитера – Европа, Ганимед и Каллисто – являются домом для больших подземных океанов жидкой воды, которые могут поддерживать жизнь.

Встречайте Ио, Европу, Ганимед и Каллисто

У Юпитера есть десятки спутников. Четыре из них особенно интересуют планетологов.

Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, как и Луна Земли, являются относительно большими сферическими сложными мирами. Две предыдущие миссии NASA отправляли космические аппараты на орбиту системы Юпитера и собрали данные об этих спутниках.

Миссия Галилео работала на орбите Юпитера с 1995 по 2003 год и привела к геологическим открытиям на всех четырех крупных спутниках. Миссия "Юнона" до сих пор находится на орбите Юпитера и придала ученым беспрецедентный взгляд на склад, структуру и космическую среду Юпитера.

Эти миссии и другие наблюдения показали, что Ио, ближайший из четырех спутников Юпитера, полон геологической активности, включая лавовые озера, извержения вулканов и тектонически сформированные горы. Но он не является домом для большого количества воды.

Европа, Ганимед и Каллисто, напротив, имеют ледяные ландшафты. Поверхность Европы — это замерзший чудесный мир с относительно короткой, но сложной историей, которая, возможно, имеет ледяные аналоги тектонических плит и вулканов.

Ганимед, самый большой месяц во всей Солнечной системе, больше Меркурия, имеет собственное магнитное поле, генерируемое изнутри жидким металлическим ядром.

Каллисто выглядит несколько инертным по сравнению с другими, но служит ценной капсулой времени древнего прошлого, уже недоступным на молодых поверхностях Европы и Ио.

Самое интересное из всего: Европа, Ганимед и Каллисто почти наверняка обладают подземными океанами жидкой воды.

Океанические миры

Европа, Ганимед и Каллисто обладают ледяными поверхностями, температура которых достигает сотен градусов ниже нуля. При таких температурах лед ведет себя как твердая порода.

Но, как и на Земле, чем глубже вы спускаетесь под землю на этих спутниках, тем горячее становится. Спустившись достаточно глубоко, вы наконец достигнете температуры, при которой лед превратится в воду.

На какой именно глубине происходит этот переход на каждом из спутников, предмет дискуссии, которую ученые надеются решить с помощью JUICE и Europa Clipper. Хотя точные глубины до сих пор не определены, ученые уверены, что эти океаны есть.

Наилучшим подтверждением существования этих океанов является магнитное поле Юпитера. Соленая вода является электропроводящей. Итак, когда эти спутники проходят через магнитное поле Юпитера, они генерируют вторичное, меньшее магнитное поле, сигнализирующее исследователям о наличии подземного океана.

Используя этот метод, планетологи смогли показать, что три спутника содержат подземные океаны. И эти океаны не маленькие — в одном океане Европы может быть вдвое больше воды, чем во всех океанах Земли вместе взятых.

Очевидным и волнующим является следующий вопрос: могут ли эти океаны поддерживать внеземную жизнь. Жидкая вода является важной составляющей того, что делает мир пригодным для жизни, но далеко не единственным требованием для него.

Для процветания жизни, кроме воды, необходима энергия и определенные химические соединения. Поскольку эти океаны скрыты под километрами сплошного льда, солнечный свет и фотосинтез не проникают туда. Но возможно, что другие источники могут обеспечить необходимые ингредиенты.

В Европе, например, океан с жидкой водой перекрывает скалистую внутреннюю часть. Это скалистое морское дно могло бы снабжать энергией и химическими веществами подводные вулканы, которые могли бы сделать океан Европы пригодным для жизни.

Но возможно, что океан Европы является стерильным, негостеприимным местом — ученым нужно больше данных, чтобы ответить на эти вопросы.

Предстоящие миссии от ESA и NASA

JUICE и Europa Clipper созданы для того, чтобы предоставить учёным уникальную информацию о потенциальной пригодности спутников Юпитера для жизни. Хотя обе миссии будут собирать данные о нескольких спутниках, JUICE будет фокусироваться на Ганимеде, а Europa Clipper совершит десятки близких пролетов мимо Европы.

Оба космических аппарата будут иметь на борту набор научных инструментов, созданных специально для исследования океанов. Бортовой радар позволит JUICE и Europa Clipper изучить внешние слои жесткого льда спутников. Радар может обнаружить какие-либо небольшие участки жидкой воды во льду, или, в случае Европы, имеющей более тонкий внешний слой льда, чем Ганимед и Каллисто, надеемся обнаружить больший океан.

Магнитометры тоже будут на обеих миссиях. Эти инструменты дадут ученым возможность подробно изучить вторичные магнитные поля, возникающие в результате взаимодействия ведущих океанов с полем Юпитера, и, надеемся, дадут исследователям подсказки о солености и объеме океанов.

Ученые также будут наблюдать за небольшими колебаниями гравитационного тяготения спутников, отслеживая тонкие движения на орбитах обоих космических аппаратов, что может помочь определить, есть ли на морском дне Европы вулканы, снабжающие океан энергией и химическими веществами, необходимыми для поддержания жизни.

Наконец, оба аппарата будут оборудованы множеством камер и датчиков света, которые предоставят беспрецедентные изображения геологии и состава ледяных поверхностей спутников.

Возможно, однажды космический аппарат сможет пробурить километры сплошного льда в Европе, Ганимеде или Каллисто и исследовать океаны напрямую. К тому времени наблюдения по космическим аппаратам, таким как JUICE и Europa Clipper, являются наилучшей возможностью для ученых узнать эти океанские миры.

Когда Галилей открыл эти спутники в 1609 году, они стали первыми известными вращающимися объектами непосредственно вокруг другой планеты. Их открытие стало последним гвоздем в гроб теории о том, что Земля — и человечество — находится в центре Вселенной. Возможно, у этих миров есть еще один скромный сюрприз.

Майк Сори, Доцент кафедры планетологии, Университет Пердью