Ученые NASA предположили, что в подледном океане на Европе, луне Юпитера, существуют условия для зарождения жизни даже в отсутствии вулканизма. Во всяком случае, баланс химической энергии, похожий на тот, которым обладают земные океаны, удалось смоделировать. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters, говорится в пресс-релизе агентства.
Европе уже несколько лет считается первым кандидатом на поиски жизни, подобной земной. (См. подробнее нашу статью «Европа, спутник Юпитера, очень похожа на Землю».) Поверхность спутника скована толстым слоем льда, а под ним, считают ученые, спрятан глубоководный океан жидкой соленой воды. Есть ли в нем исходные материалы и нужный баланс химической энергии для существования жизни? Это вопрос представляет собой поле интенсивных научных исследований.
В новой работе ученые из лаборатории реактивного движения NASA под руководством Стива Ванса (Steve Vance) сравнили возможность выработки водорода и кислорода на Европе при условии отсутствия вулканизма, с аналогичными процессами на Земле. Баланс водорода и кислорода — это ключевой индикатор энергии, доступной для существования жизни. Расчеты показали, что эти два элемента могут быть выработаны на Европе в сравнимом с земными масштабами. На обоих мирах кислорода производится примерно в десять раз больше, чем водорода. Ученые исследовали также циклы производства других важных для существования жизни в океане элементов: углерода, азота, фосфора и серы.
Авторы статьи вычислили, сколько водорода потенциально производится в океане Европы в результате серпентинизации — процесса реакции морской воды с горными породами. В этом процессе морская вода просачивается в пространство между зернами минералов и реагирует с ними, формируя новые минералы. Реакции сопровождаются выделением водорода. Разломы на спутнике могут достигать, по их оценкам, глубины 25 км, служа источником ключевых химических реакций.
Другим обязательным условием для существования жизни служит кислород и другие оксиданты, которые реагируют с водородом. Кислород и оксиданты могут попадать в океан в результате разрушения молекул льда под действием излучения от Юпитера.
Считается, что на Европе, как и на Ио, другом спутнике Юпитера, есть действующий вулканизм, так необходимый для возникновения жизни. Но если вдруг вулканизма на Европе нет (поскольку единственный замеченный там гейзер пропал в 2014 году), большой объем оксидантов, поступивших сверху, сделает океан слишком кислотным и ядовитым для жизни. Чтобы удержать нужный баланс, из недр спутника должен поступать водород в нужном количестве. Это возможно, полагают ученые, если дно европейского океана, будучи охлажденным, легче раскалывается, и в результате серпентинизмация идет активнее. Таким образом на Европе может сложиться баланс водорода и оксидантов, подобный земному.
В 2020-х годах NASA планирует запустить к Европе космический аппарат Europa Clipper, который исследует луну на предмет подледной океанской жизни.
