Инопланетяне могут быть ближе, чем мы думаем: что таит в себе луна Юпитера и почему это важно для науки.

В октябре 2024 года американское космическое агентство (NASA) запустило зонд Europa Clipper в направлении Юпитера. Эта миссия представляет собой еще одну попытку найти ответ на вопрос, который человечество задает на протяжении многих веков: одни ли мы во вселенной?

Хотя Europa Clipper уже начал свое путешествие по необъятным просторам нашей Солнечной системы, его прибытия в конечный пункт назначения придется ждать еще пять лет. Более того, хотя зонд сможет предоставить некоторые ответы на важные вопросы, он не предназначен для непосредственного поиска жизни. Но обо всем по порядку.

Почему такая шумиха?

Все началось с космического аппарата "Галилео", который исследовал спутники Юпитера с 1995 по 2003 годы. В 1997 году он пролетел на высоте около 200 километров мимо Европы — одного из четырех "галилеевых" спутников, названных в честь великого астронома. Тогда он зафиксировал странное изменение в окружающей плазме и магнитном поле.

В то время ученые не смогли понять, что это было, и отложили разгадывание этой тайны. Однако в 2012 году телескоп "Хаббл" смог зафиксировать ультрафиолетовое свечение над Европой, которое было интерпретировано как выброс водяного пара в атмосферу. Дальнейшие наблюдения подтвердили эту гипотезу и заставили исследователей обратить более пристальное внимание на аномалию, зафиксированную "Галилео".

Выяснилось, что зонд не просто зафиксировал водяной пар, но пролетел сквозь выброс гейзера! Таким образом, в 2018 году, спустя 21 год, тайна была раскрыта, но вопросов стало еще больше.

Стоит отметить, что предположения о наличии воды на Европе появились еще в 70-х годах прошлого века. Однако благодаря данным "Галилео" ученые смогли оценить деформацию Европы под воздействием Юпитера и подтвердить свои идеи. Процесс здесь напоминает приливы и отливы на Земле — благодаря гравитации вода перемещается с одной стороны Европы на другую, изменяя ее форму. Если бы эта луна состояла из твердого материала, то такие колебания были бы незначительными.

Не только Европа?

У Юпитера есть четыре основных луны (те самые галилеевы спутники) — Ио, Европа, Ганнимед и Каллисто. Вокруг планеты вращается всего 95 естественных объектов.

Ио считается самым вулканически активным спутником в Солнечной системе, и из-за этого его поверхность слишком горячая и непредсказуемая, чтобы поддерживать жидкую воду.

Остальные спутники благодаря гравитационному воздействию и приливным силам Юпитера постоянно находятся в состоянии сжатия и растяжения, что генерирует внутреннее тепло и позволяет поддерживать воду в жидком состоянии. Однако, хотя у Каллисто может быть океан под ледяной коркой толщиной 300 километров, он считается геологически "мертвым". Поэтому вряд ли у него есть энергия, необходимая для возникновения жизни.

Ганимед, будучи самым крупным спутником в Солнечной системе (он даже больше планеты Меркурий), также может иметь жидкий океан, но чтобы его обнаружить, необходимо будет бурить на глубину 150 километров. Кроме того, наличие собственного магнитного поля усложняет интерпретацию полученных данных.

Таким образом, остается Европа. Считается, что толщина льда на ней составляет от 15 до 25 километров, а отсутствие крупных кратеров указывает на постоянный обмен материалом между поверхностью и океаном. Кроме того, упомянутые выше гейзеры дают возможность человечеству заглянуть в недра луны Юпитера без необходимости глубокого бурения.

По крайней мере, в NASA надеются, что Europa Clipper сможет повторить успех "Галилео", но с возможностью использовать более продвинутые и специализированные инструменты для анализа частиц. Если же пролететь через гейзер не удастся, существуют альтернативные идеи, включая создание спускаемого аппарата Europa Lander, теплового бура и даже роботов, способных достичь скрытого мира Европы. Однако это уже планы на будущие этапы миссии.

Что мы ищем?

Главной задачей данной миссии является не столько поиск жизни, сколько поиск условий для ее возникновения. Уже сейчас известно, что на Европе имеются углеродные соединения (в частности, метан) и оксиды. То есть мы уже осведомлены как минимум о двух важных элементах для зарождения жизни в земном понимании — углероде и кислороде.

Тем не менее важно понимать, что даже если зонд пролетит сквозь облако пара, в котором гипотетически могут находиться местные организмы, он не сможет их распознать. Europa Clipper уже стала самой крупной автоматической межпланетной станцией, когда-либо запущенной NASA, и одной из самых дорогих миссий в истории. На борту имеется большое количество оборудования для химического, геологического и теплового анализа Европы, а наличие дополнительных инструментов сделало бы ее еще более громоздкой и дорогой.

Тем не менее, на борту есть оборудование для поиска биомаркеров. Например, зонд может обнаружить сложное углеродное соединение, которое не могло бы возникнуть в результате неорганического синтеза. Или же он может заметить высокое соотношение изотопа углерод-12 к углероду-13, что на Земле ассоциируется с биологической активностью.

Хотя их обнаружение стало бы настоящей сенсацией, окончательно подтвердить или опровергнуть наличие жизни на Европе удастся только в ходе будущих миссий.

Что мы можем найти?

Как уже упоминалось, за Europa Clipper, вероятно, последуют другие аппараты для уточнения данных и анализа новых параметров. Все это может занять десятилетия и потребовать многомиллиардных вложений.

Тем не менее, давайте немного "пошалим" и пофантазируем о том, чем могут закончиться миссии Europa Clipper и все последующие.

Важно: текст ниже следует воспринимать исключительно как спекуляцию без какого-либо обоснования.

Итоги исследования Европы можно классифицировать на четыре основных варианта, упорядочив их по убыванию вероятности.

Вариант 1. Нужны дополнительные миссии

Наиболее вероятный сценарий — мы не обнаружим жизнь, но "не все так однозначно". Причин тому несколько.

Если ученые говорят "в комнате никого нет", это означает, что они заглянули в каждый уголок и под все плинтусы, чтобы убедиться. Если же масштабировать условную "комнату" до размеров Европы, то дело становится гораздо сложнее. Площадь поверхности луны Юпитера превышает 30 миллионов квадратных километров. Для сравнения, площадь Украины составляет всего 603,6 тысячи квадратных километров, что в 50 раз меньше.

Глубина океана под льдами Европы составляет, по различным оценкам, от 60 до 150 километров. Для сравнения, глубина Марианской впадины, самого глубокого места на Земле, составляет лишь 11 километров.

Если учесть, что за все время исследования земных океанов люди изучили их на 5-10%, то для раскрытия всех секретов даже нашей родной планеты потребуется еще не одно столетие. Объем жидкой воды на Европе, согласно современным оценкам, в 2-3 раза больше, чем объем всех земных океанов. В общем, в обозримом будущем ученым точно будет чем заняться, а может, и их детям и внукам останется.

Вариант 2: Там действительно ничего нет

По указанным выше причинам, этот вариант можно считать менее вероятным.

Тем не менее, если Europa Clipper или будущие миссии покажут, что вода в океане Европы слишком токсична или радиоактивна для существования жизни, то можно будет отправляться искать внеземную жизнь в другие места.