Глубоко под ледяной коркой спутника Юпитера Европа скрывается океан, который давно будоражит воображение ученых. Толстый слой льда, достигающий десятков километров, отделяет этот водный мир от космоса, а под ним — каменистое дно, о котором известно катастрофически мало. Именно на границе воды и камня, по мнению исследователей, может зарождаться жизнь, если ей удастся найти источник энергии. Но свежие данные ставят под сомнение этот оптимистичный сценарий.
На Земле тектонические процессы на дне океана обеспечивают постоянный приток свежих пород, а вместе с ними — и питательных веществ, необходимых для поддержания жизни. Вода проникает в глубины через разломы, образованные движением плит, и, взаимодействуя с горячими породами, насыщается химическими элементами. Эти вещества затем выбрасываются в океан через гидротермальные источники, создавая уникальные экосистемы. Но что происходит на Европе?
Модель без надежды
Группа ученых под руководством Пола Бирна (Paul Byrne) построила новую модель, чтобы оценить, насколько вероятны тектонические процессы на дне Европы. В расчетах учитывались приливные силы, возникающие из-за гравитационного влияния Юпитера, постепенное охлаждение и сжатие внутренней части спутника, а также конвекция тепла в мантии. Однако ни один из этих факторов не оказался достаточно мощным, чтобы вызвать разломы и движение пород, сравнимые с земными.
Приливные силы, которые на Земле вызывают подъемы и спады уровня моря, на Европе тоже присутствуют. Но для того чтобы они могли разорвать каменистое дно, орбита спутника должна быть куда более вытянутой, чем сейчас. Даже если приливы и создают трещины в верхних слоях, они не проникают достаточно глубоко, чтобы открыть доступ к новым породам.
Гидротермальные загадки
Еще один возможный механизм — сжатие ядра по мере его остывания. На протяжении миллиардов лет Европа действительно могла уменьшиться в размерах, но для образования глубоких разломов этого оказалось недостаточно. Для сравнения: Луна за всю свою историю сократилась всего на несколько десятков метров, а Марс — примерно на семь километров. Европа, по расчетам, должна была бы сжаться на несколько километров, чтобы появились нужные трещины, но этого не произошло.
Отсутствие тектоники — плохая новость для тех, кто надеялся найти жизнь в подледном океане. На Земле именно гидротермальные источники, так называемые «черные курильщики», снабжают океанические глубины энергией и питательными веществами. На Европе, согласно новой модели, такие мощные источники невозможны. Остается лишь надеяться на менее активные, более холодные гидротермальные системы, которые могли бы существовать ближе к поверхности дна. Но их энергетический потенциал и продолжительность жизни вызывают большие сомнения.
В поисках альтернатив
Если ни тектоника, ни горячие гидротермальные источники не обеспечивают Европу необходимыми веществами, остается вопрос: откуда еще может поступать энергия для жизни? Один из вариантов — радиоактивный распад в недрах спутника, но о масштабах этого процесса пока ничего не известно. Другой — попадание метеоритов, которые, пробивая ледяную корку, могут доставлять питательные вещества с поверхности в океан. Однако толщина льда и отсутствие прямых каналов между поверхностью и океаном делают этот путь крайне сомнительным.
В ближайшие годы на эти вопросы может ответить миссия NASA Europa Clipper, которая уже направляется к спутнику. Аппарат будет искать признаки обмена веществ между поверхностью и океаном, а также оценит, насколько реально существование подледной жизни. Но пока ученые вынуждены признать: Европа оказалась куда менее гостеприимной, чем надеялись оптимисты.
Взгляд в будущее
Результаты исследования заставили задуматься и о других ледяных спутниках в Солнечной системе. По словам Бирна, аналогичная ситуация может наблюдаться и на других океанических мирах, за исключением, возможно, Энцелада — спутника Сатурна, где активные гейзеры уже были зафиксированы. Тем не менее, несмотря на пессимистичные выводы, ученые не спешат ставить крест на поисках жизни подо льдами Европы. Миры с подледными океанами по-прежнему остаются одними из самых интригующих объектов для будущих исследований.
