Лёд есть, океан есть — а жизни почти нет: спутник Юпитера разочаровал охотников за жизнью

В недрах спутника Юпитера недостаточное обогащение воды минералами

Под толщей льда одного из спутников Юпитера, Европы, скрывается гигантский океан, который давно считается одним из главных кандидатов на внеземную жизнь. Однако новые расчёты заставили ученых усомниться в том, что эта водная среда действительно подходит для сложных биохимических процессов. Исследование показало, что ключевой источник энергии и минералов там может оказаться слишком слабым.

Фото: Анна Маляева is licensed under Рubliс domain

Гейзер

Почему Европа долго считалась перспективной для жизни

Европа привлекает астробиологов уже несколько десятилетий. Спутник полностью покрыт льдом, под которым, по данным наблюдений, скрывается глобальный океан жидкой воды. В 2013 году космический телескоп "Хаббл" зафиксировал выбросы водяного пара в районе южного полюса, что стало одним из сильнейших аргументов в пользу существования подледного океана.

Считается, что вода там не замерзает благодаря приливному воздействию Юпитера: мощная гравитация газового гиганта постоянно сжимает и растягивает спутник, разогревая его недра. Подобные механизмы давно рассматриваются и в контексте поисков жизни на других телах Солнечной системы, включая Марс не так уж и мертв, где ученые находят органические молекулы и следы химической активности.

Надежды на "черные курильщики"

Одной из главных причин оптимизма были возможные гидротермальные источники на дне океана Европы. На Земле именно такие системы, известные как "черные курильщики", поддерживают целые экосистемы без солнечного света. Там организмы получают энергию за счет химических реакций, а не фотосинтеза.

По аналогии предполагалось, что похожие условия могли бы возникнуть и на Европе. При активной тектонике разломы в каменном дне океана должны были бы снабжать воду минералами, создавая благоприятную среду для микробной жизни.

Что показали новые расчёты

Команда ученых из США и Канады проанализировала четыре возможных источника напряжений в недрах Европы: приливные силы Юпитера, сжатие спутника при остывании, конвекцию в силикатной мантии и процессы гидратации пород.

Результаты оказались разочаровывающими. Ни один из механизмов не создает напряжений, достаточных для формирования глубоких и активных разломов. Даже в самых оптимистичных сценариях тектоническая активность на дне океана слишком слаба, чтобы обеспечить постоянный приток минералов. Для сравнения, на Земле подобные условия играют ключевую роль в поддержании жизни в экстремальных средах, включая глубины океанов и даже обсуждаемые сценарии жизни в атмосфере, как в случае с газом в облаках Венеры.

Альтернативные источники энергии

Полное отсутствие жизни ученые все же не считают доказанным. Даже без активной тектоники в недрах Европы может происходить распад радиоактивных элементов. Этот процесс способен расщеплять воду на водород и кислород, создавая химическую энергию, пригодную для простейших микроорганизмов.

Однако такие условия, по мнению авторов работы, скорее подходят для крайне ограниченных и медленно развивающихся форм жизни, чем для устойчивых экосистем.

Европа и другие океанические миры

Европу часто сопоставляют с другими ледяными телами Солнечной системы. В отличие от Энцелада, где зафиксированы активные гейзеры и богатый химический состав выбросов, Европа выглядит более "спокойной". Ее океан, вероятно, изолирован от каменного дна сильнее, чем считалось ранее. Это снижает шансы на активный обмен веществами между водой и породами.

По сравнению с Землей, где океаническое дно постоянно обновляется за счет тектоники плит, условия на Европе выглядят куда более статичными и бедными по химическому разнообразию. Об этом сообщает издание Nature Communications.

Плюсы и минусы гипотезы об обитаемости Европы

Несмотря на пессимистичные выводы, у Европы остаются свои сильные и слабые стороны.
Преимущества заключаются в наличии жидкой воды, длительной геологической истории и источников внутреннего тепла.
К недостаткам относят слабую тектоническую активность, ограниченный приток минералов и возможную химическую бедность океана.
В совокупности это делает Европу скорее местом для поиска следов примитивной жизни, чем полноценной биосферы.