Десятилетиями спутник Юпитера Европа будоражил умы астробиологов: его испещренная трещинами ледяная кора скрывает гигантский соленый океан — идеальное потенциальное пристанище для жизни. Однако последние открытия остудили их энтузиазм. Оказалось, ледяная кора невероятно толстая, что указывает на слабый тепловой поток изнутри луны. Кроме того, не подтвердилось существование гейзеров — а значит, геологическая активность Европы минимальна.
«Неужели Европа действительно мертва? — задается вопросом планетолог Нок Туан Чонг из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА. — Или же нам стоит посмотреть шире и изучить другие механизмы, способные поддерживать жизнь?»
Свежая идея
Исследование, которое Чонг представил на ежегодной встрече Американского геофизического союза, вселяет в ученых, изучающих Европу, новый оптимизм — он предположил, что породы, выщелачивающие радиоактивные элементы в океан, могут генерировать достаточно энергии для поддержания примитивной жизни.
«Это свежая идея, — оценил планетолог Кевин Чинь из Калифорнийского технологического института. — Она не завязана на существование жизни исключительно у морского дна, а рассматривает другие возможности для поддержания биосферы».
В предыдущих моделях потенциальной жизни на Европе исследователи фокусировались на дне подледного океана, где горячая вода гидротермальных источников может реагировать с породами, производя ионы водорода с высокоэнергетическими электронами, которые микробы могли бы использовать как топливо. Но если недра Европы действительно холоднее и менее активны — толку от таких реакций будет мало.
Вдохновленный земными экстремофилами, которые обитают в рудниках и глубоко на дне, Чонг выдвинул гипотезу: ключ к разгадке может лежать в самих породах Европы, а не в ее внутреннем тепле. Если радиоактивные элементы попадают в воду, их естественный распад будет выделять тепло, расщепляя молекулы воды на ионы водорода и кислорода — вот и энергия для жизни.
На основе исследований океанов Европы, Энцелада и Земли планетологи смоделировали концентрацию урана-235, урана-238 и калия-40 в воде. Все эти изотопы также обнаружены в метеоритах. Затем оценили, сколько ионов может породить их распад, и хватит ли энергии этих ионов для поддержания жизни.
Впечатляющие результаты
Результаты получились обнадеживающими, утверждает Чонг: хватило бы септиллиону клеток, что соответствует биомассе тысячи синих китов. Чинь отмечает, что в теории микробная жизнь на Европе могла бы существовать не только у глубинных источников тепла, а везде, куда дрейфуют радиоактивные элементы в океане.
Этот механизм вполне работоспособен — и к тому же очень долговечный, ведь период полураспада, например, калия-40 составляет 1,25 миллиарда лет, заметил астробиолог Стив Вэнс из Лаборатории реактивного движения НАСА.
«Само присутствие радиоактивных материалов в любом конкретном месте означает, что там может быть энергия», — подчеркнул он.
Как бы жизнь на Европе ни получала энергию — в отсутствие тектоники плит любые источники должны иссякнуть, уверена планетолог-океанограф Элизабет Спирс Техасского университета в Остине. Кроме того, океан Европы вдвое больше земного, а значит, любые растворенные радиоактивные элементы сильно разбавлены.
«Но жизнь очень эффективна. Если есть энергия, она будет использована», — добавляет она.
Гипотезу Чонга скоро удастся проверить. Аппарат «Юнона» уже обнаружил калий в разреженной газовой атмосфере Европы. А когда туда прилетит Europa Clipper, он может замерить концентрацию аргона-40, образующегося в результате распада калия-40.
Так что астробиологи не теряют надежды — ведь в противном случае Европа окажется «просто мертвым комом грязи в Солнечной системе с забавными узорами на льду», заключил Спирс.