Космические межпланетные станции, такие как «Галилео» и «Кассини», обнаружили свидетельства того, что некоторые спутники планет-гигантов имеют глобальные океаны. Они находятся под толстым слоем льда. А жидкое состояние воды в них обеспечивается нагреванием от гравитационного влияния планеты, вокруг которой они вращаются.
Спутники планет – гигантов и геологическая активность
На Земле исследователи обнаружили сообщества живых существ, живущих в полной темноте возле геологических объектов на дне океана. Если объединить два этих открытия, можно легко увлечься мечтами об инопланетном морском дне, кишащем микробами.
Однако новое исследование смотрит глубже. И предполагает, что эти миры могут быть мертвы внутри. И не только биологически, но и геологически.
На морском дне Европы астробиологи надеются найти нагретую, заполненную минералами морскую воду. Она должна извергаться в океан подобно гидротермальным жерлам и черным курильщикам на Земле. В наших океанах эти явления поддерживают жизнь микробных сообществ, которые могут питаться химическими веществами. Они образуются в местах, где постоянно вступают в контакт горячие камни и морская вода. Если подобные структуры будут обнаружены в инопланетных океанах, перспектива обнаружения жизни в мирах, сильно удаленных от Солнца, станет чуть более высокой.
«Я надеялся, что мы сможем понять, как будет выглядеть цепь вулканов, как будут выглядеть рифтовые зоны. И вдруг мы поняли – их там не будет», – заявил ведущий автор новой работы Пол Бирн, планетарный геолог из Университета штата Северная Каролина.
Поверхность
Команда сфокусировалась на определении свойств твердой поверхности спутника, имеющего океан. Она хотела определить, какая сила потребуется для разрушения целостности поверхности двумя способами, которые мы видим на Земле. Это обычные разломы, возникающие при разрыве породы. И разломы, возникающие при высоком давлении на породы, требующие гораздо больших энергий. Чем больше усилий требуется для разрушения породы, тем меньше происходит геологической активности. А это означает меньшее количество взаимодействий между выброшенными новыми породами и морской водой. Именно эти процессы теоретически могут поддерживать жизнь.
Бирн и его коллеги сосредоточились на четырех океанских мирах. Это спутники Юпитера Европа и Ганимед. И спутники Сатурна Энцелад и Титан. Для каждого из этих миров команда рассчитала прочность их пород. Хотя существует множество нерешенных вопросов об этих мирах, оказалось, что расчеты прочности породы, которые обычно производятся на Земле для добычи полезных ископаемых, вполне применимы и здесь.
Результаты работы
По результатам работы Бирн заявил, что плотность и прочность поверхностей исследуемых спутников настолько велика, что мы не знаем силы на этих объектах, способных ее расколоть. И все это происходит из-за огромного веса воды и льда, находящихся над поверхностью.
Каждый спутник, который изучала команда, показывал различную прочность породы. И результаты не были обнадеживающими для геологов и потенциального существования инопланетян. «В случае с Европой кажется, что там очень трудно сломать поверхность. Но если посмотреть на Титан и Ганимед, где полученные цифры слишком большие – в этих мирах вообще ничего не должно происходить», – сказал Бирн.
Значение прочности для Энцелада не так мрачно. Так как этот спутник намного меньше, чем три других. Это уменьшает вес воды и льда над его каменистой поверхностью. На Энцеладе картина выглядит немного иначе, потому что его скалистое ядро более пористое. Если эти поры выстроятся в линию, они могут позволить воде попасть под поверхность.
У ученых есть доказательства, что камни и вода взаимодействуют на Энцеладе. Они были получены в ходе выполнения миссии «Кассини». Были зафиксированы выбросы воды, проникающей сквозь ледяную кору в космос. В них были обнаружены органические соединения.
Это открытие обнадеживает ученых. Поскольку наличие органики может говорить о существовании в океане Энцелада живых организмов.