Новое исследование геофизиков из Университета штата Вашингтон проливает свет на то, как питательные вещества могут перемещаться с поверхности Европы, одного из крупнейших спутников Юпитера, в ее скрытый океан. Эта луна считается одним из самых многообещающих мест в Солнечной системе для поиска внеземной жизни.
На протяжении многих лет ученые пытались объяснить, каким образом поддерживающие жизнь вещества могли бы попасть с поверхности Европы в ее океан, запечатанный под толстой ледяной корой. Исследователи использовали компьютерное моделирование, вдохновленное геологическим процессом на Земле, известным как деламинация земной коры. Их модели показали, что плотный лед, насыщенный питательными веществами, может откалываться от окружающей ледяной оболочки и медленно погружаться, пока не достигнет океана.
«Это новая идея в планетологии, вдохновленная хорошо изученной идеей в науках о Земле, – говорит Остин Грин, ведущий автор исследования. – Самое захватывающее то, что эта идея решает одну из давних проблем обитаемости Европы и является хорошим знаком для перспектив существования внеземной жизни в ее океане».
Европа содержит больше жидкой воды, чем все океаны Земли вместе взятые. Однако этот огромный океан находится под ледяной оболочкой настолько толстой, что она полностью блокирует солнечный свет. Без него любая жизнь в океане Европы нуждалась бы в альтернативных источниках энергии и питательных веществ, что поднимало давние вопросы о том, может ли такая среда вообще поддерживать живые организмы. Ситуацию усложняет постоянное воздействие интенсивной радиации Юпитера, которая, реагируя с солями на поверхности луны, создает соединения, способные служить пищей для микробов. Хотя ученые знают о существовании этих нутриентов, оставалось неясным, как они могут проникнуть сквозь лед в океан, ведь геологическая активность Европы, вызванная гравитацией Юпитера, проявляется в основном в боковом движении плит, а не в вертикальном.
Для решения этой задачи Грин и его коллега Кэтрин Купер обратились за вдохновением к земной геологии. Они сосредоточились на деламинации коры – процессе, при котором участки земной коры сжимаются, химически изменяются и становятся настолько плотными, что отделяются и погружаются в мантию. Исследователи предположили, что аналогичный процесс может происходить и на Европе. Определенные участки ее ледяной оболочки содержат высокие концентрации солей, что увеличивает плотность льда, а примеси, как показали предыдущие работы, ослабляют его структуру.
Команда выдвинула гипотезу, что тяжелый, богатый солью лед может медленно погружаться сквозь ледяную оболочку, перенося поверхностный материал и доставляя питательные вещества в океан. Компьютерные модели показали, что такое погружение возможно при широком диапазоне уровней солености, если поверхностный лед испытывает даже умеренное ослабление. Согласно симуляциям, процесс может происходить относительно быстро в геологических масштабах и повторяться в течение длительного времени. Это делает его потенциально стабильным и надежным способом транспортировки нутриентов в океан Европы, повышая шансы на то, что там может существовать жизнь.
Эти выводы тесно связаны с целями миссии НАСА Europa Clipper, запущенной в 2024 году. Космический аппарат предназначен для изучения ледяной оболочки Европы, ее подповерхностного океана и общей пригодности для жизни с помощью набора научных инструментов.
