Классическая «зона жизни» в нашей Солнечной системе не простирается далеко за пределы земли. Потому что только на определенном расстоянии от солнца температура допускает существование жидкой воды. Но, по словам одного исследователя планет, это определение слишком узкое. Потому что даже в Солнечной системе есть исключения, такие как спутники Европа и Энцелад.
Спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад в течение многих лет считались особенно многообещающими и захватывающими для исследователей планет. Потому что у обоих под ледяной поверхностью могут быть океаны жидкой воды. Свидетельство тому - необычные значения магнитного поля и - на Энцеладе - гейзеры, выбрасывающие кристаллы льда более чем на сотню километров в космос. Но там, где есть жидкая вода, потенциально могла развиваться жизнь. Открытия в подводных жерлах морских глубин здесь, на Земле, показали, что это возможно и в экстремальных условиях.
Фрэнсис Ниммо, профессор гео- и планетарных исследований Калифорнийского университета в Санта-Круз, выступил на ежегодном собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско в середине декабря.
Приливная энергия как тепловая машина
По мнению многих исследователей, одним из важнейших «помощников» существования жидкой воды под поверхностью обеих лун является приливная сила. Обе луны вращаются по очень эксцентричной орбите, которая уносит их попеременно то очень далеко, то далеко от своей планеты. В результате гравитационная сила, действующая на Луну, периодически очень сильно меняется. «Луна, подобная Энцеладу, сжимается и растягивается, сжимается и растягивается», - объясняет Ниммо. Это воздействие силы похоже на приливы и отливы здесь, на Земле, из-за гравитации нашей Луны, но во много раз сильнее.
Хотя до сих пор неясно, какая часть этой силы может быть преобразована в тепло, уже есть некоторые гипотезы: например, приливные силы могут перемещать камни в ядрах лун друг против друга и, таким образом, генерируют тепло трения и геотермальную энергию. Периодически меняющиеся растягивающие и сжимающие силы также вызывают движения на поверхности, они создают трещины во льду, трутся местами разломов друг о друга и тем самым инициируют процессы таяния. Есть свидетельства таких разломов как на Европе, так и на Энцеладе.
Ледяной покров как изолирующий слой…
Замерзшие поверхности обоих спутников также могут сыграть ключевую роль в сохранении океанов. Потому что они действуют как изолирующий слой от холода космоса и как фильтр от смертельной радиации. «Лед наверху действует как изолирующее одеяло», - объясняет Ниммо. Однако на Энцеладе лед может быть слишком тонким, чтобы постоянно защищать воду под поверхностью от замерзания. Предположительно, он неоднократно переживает периоды замерзания и оттаивания. Европа, с другой стороны, имеет оптимальный размер, чтобы океан всегда оставался жидким.
…и поставщик комплектующих
И относительно тонкий ледяной покров также важен для потенциального возникновения жизни. Потому что вместе с ядром он является основным поставщиком химических строительных блоков жизни, говорит Ниммо. Солнечная радиация и удары комет оставляют на поверхности льда пленку химических веществ. Если ледяной покров достаточно тонкий, они могут попасть в океан внизу через периодически возникающие трещины. В то же время органические молекулы и минералы также поднимаются вверх из сердцевины лунных пород - подобно гидротермальным источникам морских глубин на Земле. И то, и другое вместе может привести к смеси, которая позволит зародиться жизни - теоретически.
«Зона жизни» слишком узкая
По крайней мере, согласно Ниммо, все эти выводы означают, что классическое определение «обитаемой зоны» необходимо расширить. Пока что он указывает диапазон расстояний от звезды, который создает температуру на поверхности планеты или луны, которая позволяет существовать жидкой воде. В Солнечной системе эта зона по обе стороны от земли не доходит даже до ближайших соседей.
Но, согласно Ниммо, Энцелад и Европа - два примера небесных тел, которые явно не находятся в этой классической зоне жизни, но все же могут обеспечить благоприятные для жизни условия и жидкую воду. Прежде всего, он считает большую луну Европу многообещающим кандидатом. «Если эти луны пригодны для жизни, это меняет всю картину того, что такое обитаемая зона», - сказал Ниммо. «Это меняет наши представления о том, как и где мы можем найти жизнь за пределами Солнечной системы».
Конечно, предупреждает исследователь, это не значит, что там, где жизнь в принципе возможна, она существует. На самом деле, он считает маловероятным существование жизни где-либо в Солнечной системе, кроме Земли. Однако крайне важно расширить взгляд и отойти от классического узкого определения - также и особенно при поиске и исследовании внесолнечных планет.