Есть ли жизнь в Солнечной системе? (II)

Энцелад – шестой по размеру спутник Сатурна. Согласно новым исследованиям, под поверхностью Энцелада находится глобальный водяной океан, обособленный от поверхности ядра. В 2005 году космический аппарат «Кассини» запечатлел гейзеры замерзшей воды, которые выбрасывались из трещин в южном полушарии Энцелада. Ученые полагают, что жидкая вода залегает под ледяной коркой. Эта вода нагревается гравитационным взаимодействием между Энцеладом и другими спутниками Сатурна. Все условия, необходимые для зарождения жизни, здесь присутствуют.

Вода под ледяной коркой Энцелада

            В 2011 году учёные NASA заявили, что Энцелад — «наиболее пригодное для такой жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе за пределами Земли». В пользу этой версии говорят многие признаки: существования океана воды неглубокого залегания, сопоставимого с Марианской впадиной, наличие скалистой сердцевины из силикатов, органические соединения в составе воды и ее высокая щёлочность, прямые свидетельства гидротермальной активности. 

            В апреле 2017 года в журнале Science была опубликована статья, в которой описан состав жидкости гейзеров, согласно обработанным данным с масс-спектрометров космического зонда «Кассини» во время его пролета 28 октября 2015 года с расстояния в 49 км над трещинами на южном полюсе. Помимо воды, углекислого газа метана и аммиака учёные обнаружили большое количество водорода (примерно 1/100 от количества воды). Анализ состава указывает, по словам геологов, на активные гидротермальные процессы в океане Энцелада. Помимо генерации водорода на дне океана, вероятно, происходят процессы восстановления углекислого газа до метана, а подобные гидротермальные реакции схожи с активностью древних океанов Земли, которая стала источником энергии для первых организмов. В феврале 2018 года в журнале Nature Communications была опубликована ученых из Венского университета, в которой указывается, что некоторые виды архей, в частности метаногены, могут выживать в условиях океана Энцелада. По мнению авторов исследования, источником энергии для микробов будут служить диоксид углерода и водород. 

            Аппаратура «Кассини» не могла выявить следы жизни, поскольку на момент проектирования миссии никто не подозревал о необходимости проведения соответствующих исследований. В будущих экспедициях предполагается провести спектрографические исследования гейзеров, чтобы получить подробную информацию о составе воды. Не исключён анализ in situ и даже использование погружаемого аппарата без предварительного бурения ледяной коры, если подтвердятся расчёты Института исследования космоса в Боулдере (США), согласно которым вода, поступающая из подповерхностного океана, сохраняет достаточно тепла, чтобы в точке разлома не давать замёрзнуть трещинам метровой ширины. 

В сентябре 2022 года в журнале PNAS была опубликована статья в которой предполагается, что в океане Энцелада может быть фосфор, необходимый для зарождения жизни. Ученые выполнили геохимическое моделирование, на основе данных «Кассини», чтобы предсказать, сколько фосфора может присутствовать в воде. Эти модели предполагают, что океан Энцелада должен быть относительно богат растворенным фосфором. Это означает, что теперь может быть больше уверенности в том, что океан Энцелада пригоден для жизни.

Титан – крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера Ганимеда), является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано стабильное существование жидкости на поверхности, и единственным спутником планеты, обладающим плотной атмосферой (в 1,5 раза плотнее земной); она состоит из азота (98 %) с примесью метана. Это единственное место Солнечной системы (помимо Земли), где есть жидкие озера. Это озера этана и метана (жидкий природный газ), которые постоянно пополняются метановыми дождями. Несмотря на странный химический состав озер и низкую температуру на Титане (минус 179 по Цельсию), это мир, где постоянно происходят химические процессы.

Озера метана на Титане

            Титан состоит примерно наполовину из водяного льда и наполовину — из скальных пород. Согласно расчётам, Титан имеет твёрдое ядро, состоящее из скальных пород, которое окружено несколькими слоями водяного льда. Внешний слой мантии состоит из водяного льда и гидрата метана, внутренний – из спрессованного, очень плотного льда. Между этими слоями возможно существование прослойки из жидкой воды. 

            Предполагают, что условия на этом спутнике схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле зарождалась жизнь. В далёком будущем условия на Титане могут значительно измениться. Через 6 млрд. лет Солнце значительно увеличится в размерах и станет красным гигантом, температура на поверхности спутника увеличится до −70 °C, достаточно высокой для существования жидкого океана из смеси воды и аммиака. Подобные условия просуществуют несколько сотен миллионов лет, этого вполне достаточно для развития относительно сложных форм жизни.

            Таким образом, спутники Юпитера и Сатурна представляют собой, фактически, планеты земной группы; это младшие братья нашей Земли. И в будущем, когда припечет и условия для жизни на Земле станут невыносимыми, у нас будут запасные аэродромы...