Есть ли жизнь на спутниках Юпитера

Современная наука все чаще рассматривает систему Юпитера как главное место для поиска внеземной жизни в Солнечной системе, возможно даже более перспективное, чем Марс. «‎Рамблер» попробовал разобраться, может ли скрываться жизнь на спутниках Юпитера.

Юпитер — гигантская планета с самой мощной гравитацией в Солнечной системе. Но именно благодаря этой гравитации вокруг него существует уникальная «планетарная экосистема» из крупных спутников, которые сильно отличаются друг от друга по внутреннему строению и геологической активности. Четыре галилеевых спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — представляют собой четыре разные модели возможных сред для жизни.

Из них три спутника обладают подповерхностными океанами, скрытыми под десятками километров льда. И один — Ио — это вулканический мир, который как будто полностью исключает наличие воды и биологии, но при этом играет фундаментальную роль в формировании условий на остальных.

Главные особенности спутников Юпитера

1. Вода

Вода остается главным критерием обитаемости, и именно она делает юпитерианскую систему уникальной. Данные «Вояджеров», «Галилео» и наблюдений «Хаббла» показывают: сразу три ледяных спутника скрывают под собой океаны. Поэтому система Юпитера стала рекордсменом Солнечной системы по количеству потенциально «жизнеспособных» миров.

На Европе океан глобальный, укрытый слоем льда толщиной от десяти до 30 километров. На Ганимеде океан устроен еще сложнее — многослойно, с чередованием льда и жидкой воды на глубине в сотни километров. На Каллисто тоже обнаружены признаки соленого подповерхностного океана, хотя сам спутник внешне почти не проявляет активности.

Ио — единственный исключение: воды там нет. Поверхность представляет собой вулканический ад. Но и он играет роль в общей картине — без Ио не работал бы приливный разогрев, позволяющий остальным спутникам сохранять жидкую воду миллиарды лет.

2. Источник энергии

Для любой биосферы нужна энергия, и в глубинах океанов Земли мы видим доказательство того, что жизнь может обходиться вовсе без солнца. Там, где горячая вода взаимодействует с камнем, возникают химические реакции — основа хемосинтеза.

На спутниках Юпитера работает похожий механизм. Огромная гравитация планеты растягивает и сжимает ледяные миры по орбитам, вызывая сильный приливный разогрев. Внутренние слои становятся теплее, лед снизу начинает плавиться, а в толще океана могут возникать теплые зоны, сравнимые с земными гидротермальными источниками. Это означает, что даже вдали от Солнца спутники получают стабильный, долгосрочный источник энергии.

3. Химические элементы

На поверхности Европы спектральные приборы выявили соли, органические молекулы и даже следы кислорода, который возникает из-за взаимодействия льда с солнечным излучением. Ганимед и Каллисто показывают аналогичную картину: спектры отраженного света указывают на сложную химию, способную запускать биологические процессы.

Дополнительный набор химических элементов системе дает Ио. Его постоянные вулканические выбросы выбрасывают в пространство серу и натрий, которые затем оседают на поверхности остальных спутников. Получается своеобразная химическая циркуляция, делающая среду еще более насыщенной элементами, необходимыми для жизни.

Подробнее о каждом спутнике

Европа

Европа остается самым изученным и самым многообещающим спутником. Под его ледяной корой скрывается соленый океан глубиной до 100 километров. Это вдвое больше объема всех земных океанов вместе взятых.

Связь океана и поверхности подтверждается гейзерами — выбросами водяного пара, зафиксированными «Хабблом». Геологические разломы и пересекающиеся линии на ледяной коре говорят о движении плит и тепле снизу. Химические данные показывают присутствие солей и возможных органических соединений, которые могут проникать с поверхности в океан.

Ганимед

Ганимед — самый крупный спутник Солнечной системы, обладающий собственным магнитным полем. Это редкость для ледяного мира и важная защитная особенность.

Особенность Ганимеда — предполагаемая многослойность океана: слои жидкой воды могут чередоваться с слоями льда, создавая «сэндвич» толщиной в сотни километров. Океан очень глубокий, а магнитное поле способно частично защищать подповерхностные слои от радиации Юпитера.

Проблема — возможное отсутствие контакта с каменистым дном. Без доступа к минералам химия жизни ограничена. Но ученые не исключают локальные зоны, где контакт может возникать — например, в местах аномального нагрева.

Каллисто

Каллисто считают самым «спокойным» спутником Юпитера. Он практически не проявляет тектонической активности: его поверхность за миллиарды лет почти не менялась. И все же под слоем льда, по данным магнитных измерений, скрывается соленый океан.

Если жизнь существует на Каллисто, она будет простой и микробной. Но стабильность этого мира становится преимуществом: отсутствие тектоники означает отсутствие катастроф, которые могли бы уничтожить зародившуюся микрофлору.

Ио

Ио — совершенно негостеприимный мир: более четырех сотен активных вулканов, лавовые озера, выбросы серы, отсутствие воды. Здесь жизни быть не может.

Какую жизнь подразумевают ученые?

Никто не ждет, что на спутниках Юпитера заведутся рыбы или осьминоги. Наиболее реалистичные варианты — микробы-хемосинтетики, бактерии, использующие реакции серы и железа, микробные маты, обитающие в теплых трещинах льда.

В 2025 году стартует Europa Clipper (NASA), который исследует структуру льда, гейзеры и химию поверхности. Поэтому к 2030-м у человечества впервые появятся достоверные данные о составе подледных океанов.