На прошлой неделе НАСА объявило об одной из своих самых захватывающих миссий в последнее время: о планах посетить Европу, одну из крупнейших лун Юпитера. Предыдущие исследования показали, что луна покрыта водяным льдом и может содержать под своей поверхностью жидкий океан, что повышает вероятность того, что Европа сможет укрыть жизнь.
Связанный контент
- Что произойдет, когда мы найдем инопланетную жизнь?
- Готов к контакту
В последние годы замечательное число планет, обнаруженных нами на орбите далеких звезд (по последним подсчетам, 1780 год), сместило фокус поиска внеземной жизни на другие солнечные системы. Но эти планеты находятся далеко-далеко, поэтому, вероятно, потребуются тысячи лет, чтобы достичь даже самых близких.
С объявлением Европы, стоит помнить, что в нашей солнечной системе есть целый ряд направлений, которые мы могли бы посетить (с беспилотными зондами) в течение нашей жизни и, возможно, найти жизнь. Вот наш список лучших ставок:
Europa
Ряд миссий, в том числе пролет беспилотного летательного аппарата Galileo 1995 года, предоставил данные о Европе, которые позволили ученым сделать некоторые интересные выводы. Его поверхность сделана из водяного льда, но на удивление гладкая - у нее есть множество трещин, но очень мало кратеров - это говорит о том, что лед, вероятно, относительно молодого возраста и постоянно реформируется с течением времени, стирая эффекты ударов астероидов.,
Конец-вверх lineae на поверхности Европы. (Изображение через Wikimedia Commons / NASA) Более того, анализ линий Европы (темные трещины, которые перекрещивают поверхность льда) показывает, что они постепенно движутся, возможно, свидетельствует о тектонической активности или извержениях вулканов под ними. Если это правда, эта деятельность может обеспечить достаточно тепла для создания жидкого океана подо льдом.
Гипотетическая комбинация вулканической активности и жидкой воды побудила некоторых ученых предположить, что Европа может питать жизнь, возможно, похожую на экосистемы на Земле, которые возникают вокруг гидротермальных жерл на дне моря и процветают в отсутствие солнечного света.
В прошлом году данные телескопа Хаббла показали, что в некоторых местах огромные струи воды фактически вырываются через небольшие дыры в ледяной поверхности Европы. Если НАСА действительно отправит зонд на Луну где-то в течение 2020-х годов - все еще большое, если из-за реалий правительственных расходов на космос - оно сможет пролететь через эти самолеты и собрать образцы для поиска внеземной жизни.
Энцелад, шестая по величине луна Сатурна, также является домом для жидкой воды океана. (Изображение через NASA / JPL / USGS) Энцелад
Луна Сатурна Энцелад крошечная: ее диаметр составляет около четырех процентов от земного, примерно равный ширине Аризоны. Но в последние годы ученые убедились в том, что минутная луна, скорее всего, таит в себе жизнь, как Европа, по большей части по той же причине - кажется, что она содержит жидкий водный океан под ледяным покровом.
В 2008 году зонд Кассини-Гюйгенс из НАСА обнаружил выбросы соленых водяных паров, вылетающих с южного полюса Луны, и дальнейший анализ этих шлейфов подтвердил присутствие органических молекул, таких как углерод, азот и кислород, которые считались необходимыми для жизни. Вместо толстого ледяного покрова, подобного тому, который был найден на Европе, Энцелад имеет более тонкий слой льда, смешанного с коркой, и скорость, с которой эти шлейфы двигались (свыше 650 миль в час), убедительно свидетельствует о том, что они будучи выброшенным из жидкого океана, присутствующего на южном полюсе луны.
Присутствие жидкой воды - возможно, из-за нагревания, вызванного естественной радиоактивностью Луны - наряду со скалой, льдом и паром привело ученых к гипотезе о существовании долгосрочного круговорота воды, в котором пар поднимается вверх, оседает обратно к поверхность планеты и конденсируется в жидкость, циркулирует глубоко в лунной коре и затем поднимается обратно на поверхность в течение сотен тысяч лет. Это может гипотетически распространять органические молекулы с течением времени, делая существование микробной жизни на крошечной луне гораздо более вероятным.
Зонд Cassini-Huygens планируется провести несколько раз на Луне в 2015 году, но в настоящее время не планируется отправлять специализированный зонд, который мог бы приземлиться на его поверхности, или отбирать пары водяного пара для доказательства жизни.
Тонкая атмосфера Марса, как видно с низкой орбиты. (Изображение через Wikimedia Commons) Марс
Из-за его непосредственной близости мы знаем о Марсе больше, чем о любом другом месте в этом списке, и многое из того, что мы обнаружили, обнадеживает. Данные с марсохода Curiosity и других беспилотных зондов предоставили доказательства того, что на поверхности планеты когда-то были текучие жидкие воды и пресноводные озера. В настоящее время планета имеет постоянные ледяные шапки на каждом полюсе, которые в основном состоят из водяного льда, а почва содержит от одного до трех процентов воды по массе, хотя она связана с другими минералами и, таким образом, недоступна. Есть также некоторые доказательства того, что земная кора может содержать следы органических соединений.
Тем не менее, единственное, что мы не нашли, это неопровержимые доказательства жизни, будь то нынешние или исторические. Предыдущие заявления о микробных окаменелостях, обнаруженных на метеоритах, которые возникли на Марсе, были опровергнуты, и все образцы почвы и горных пород, которые были проанализированы нашими зондами, не смогли обеспечить четкую подпись какой-либо формы жизни. Другими аспектами Марса, которые, по-видимому, делают нынешнюю жизнь маловероятной, являются его чрезвычайно тонкая атмосфера (слишком тонкая, чтобы существенно защитить от излучения из космоса) и экстремально холодный (средняя температура поверхности: -82ºF), который запрещает формированию жидкой воды на поверхности.
Тем не менее, некоторые ученые считают, что исторические данные о жидкой воде позволяют предположить, что Марс был когда-то гораздо более гостеприимным, чем сегодня. Исследования показывают, что планета, вероятно, когда-то имела магнитное поле, которое могло бы защитить от излучения, а также помочь сохранить более плотную атмосферу от эрозионной силы солнечного ветра. Эта атмосфера могла бы изолировать планету, подняв температуру до уровня, достаточно высокого для производства жидкой воды, что является ключом к развитию микробной жизни.
В настоящее время у нас есть два ровера, которые исследуют и отбирают образцы Марса, а также планируют отправить еще более сложные зонды и, возможно, даже пилотируемую миссию в будущем. Если жизнь когда-то существовала на Марсе и оставила какие-либо доказательства, если повезет, мы в конце концов обнаружим это.
Ио, Луна Юпитера, обладает чрезвычайно высоким уровнем вулканической активности, которая могла обеспечить тепло для поддержания жизни когда-то в прошлом. (Изображение через NASA / JPL / Университет Аризоны) Io
Третья по величине луна Юпитера, Ио, невероятно вулканическая: с более чем 400 действующими вулканами она считается самым геологически активным телом в Солнечной системе. Вся эта деятельность привела к образованию тонкой газовой атмосферы, в основном состоящей из диоксида серы, со следами кислорода.
В некоторых областях поверхности это также производит тепло. Области вблизи вулканов, как было установлено, так же жарки, как 3000ºF, в то время как в других областях в среднем около -202 ° F, что означает, что некоторые районы могут сохраняться в счастливой среде, способствующей жизни.
К сожалению, Ио вряд ли может питать жизнь, как Европа или Энцелад, по нескольким причинам: не было найдено органических химикатов или воды (в жидком или твердом состоянии), и она вращается внутри кольца излучения (называемого плазменным тором Ио), окружающего Юпитер, образованного ионизированным газом из собственных вулканов Ио, который, вероятно, убьет все что угодно.
Тем не менее, некоторые ученые считают, что Ио, возможно, давным-давно укрыла жизнь и что она может сохраняться даже глубоко под поверхностью Луны. Компьютерное моделирование образования лун Юпитера предполагает, что Ио образовался в области с обильной жидкой водой. Это, в сочетании с его жаром, могло способствовать эволюции жизни. Плазменный тор Ио уничтожил бы всю жизнь (и всю поверхностную воду) в течение примерно 10 миллионов лет с момента образования Луны, но возможно, что некоторые могли мигрировать под землю в лавовые трубки Луны и поддерживаться энергией, выделяемой вулканической деятельностью.
Если жизнь живет на Ио, скорее всего, пройдет какое-то время, прежде чем мы сможем ее найти, поскольку нам нужно будет посадить зонд на поверхность Луны и просверлить ее внутри, чтобы обнаружить ее. Создание и успешная посадка зонда, на котором перевозится оборудование для бурения на глубине более нескольких дюймов, все еще далеко за пределами наших возможностей.
Титан, самая большая луна Сатурна, имеет густую, химически активную атмосферу. (Изображение через NASA / JPL / Институт космических наук) Титан
С точки зрения жизни, Титан - самая большая луна Сатурна - имеет одну цель, которую не делает ни одно из других мест назначения: плотную, химически активную атмосферу. Атмосфера Луны плотнее, чем на Земле, а верхние уровни в основном состоят из азота, с небольшим количеством метана и кислорода. Это обнадеживает, поскольку жизнь (по крайней мере, на Земле) требует атмосферы для защиты от радиации и для циркуляции органических соединений.
Однако в течение многих лет ученые отказывались от возможности жизни на Титане из-за его сильных холодов. Вдали от Солнца и без достаточной вулканической активности, чтобы значительно согреть его, средняя температура поверхности Луны составляет -290 ° F, слишком холодная, чтобы допускать наличие жидкой воды и жизни, какой мы ее знаем.
Однако в последнее время, используя зонд Кассини-Гюйгенса, ученые наблюдали жидкие озера на поверхности Луны, вероятно, сделанные из углеводородов, таких как этан или метан. Это выглядело бы радикально отличным от жизни на Земле, но возможно, что эти озера могли бы питать жизнь, которая живет в углеводородной среде вместо воды.
Есть даже предположение, что богатая метаном атмосфера Луны на самом деле является результатом жизни: как правило, химическое вещество разлагается под воздействием солнечного света, но если организмы на Титане выделяют метан как часть своего метаболизма, как это делают многие микробы на Земле, он может постоянно пополняться. запас атмосферы этого.
Ходили разговоры о том, что для исследования поверхностных озер Титана был отправлен пробоотборный зонд, но в настоящее время нет планов сделать больше, чем исследовать его издалека с помощью зонда Кассини.
