Европа, замерзшая луна возле Юпитера, считается одним из самых подходящих для обитания миров в Солнечной системе. Впервые ее подробно рассмотрел зонд «Вояджер-1» в 1979 году, показав поверхность, почти лишенную крупных кратеров. Это говорит о том, что вода регулярно вытекает наверх, обновляя поверхность спутника. Европа также усеяна длинными впадинами, складками и грядами, потенциально сделанными из айсбергов, плавающих в талой воде или слякоти. Но в конце 1990-х годов Европа стала по-настоящему интересной.
Миссия «Галилео» нашла доказательства того, что под поверхностью Европы находится жидкий океан соленой воды. Тот факт, что она соленая, дает нам понять, что вода может контактировать со скалой — процесс, который может обеспечить энергию в воде для питания микробной жизни.
Но наблюдений было слишком мало и они были ограничены, поэтому мы не можем конкретно сказать, насколько глубокий и соленый этот океан — не говоря уж о том, какие именно там соли. И вот, новое исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что это вполне может быть обычная поваренная соль (хлорид натрия) — как на Земле. Последствия такого открытия будут важными для возможного существования жизни в скрытых глубинах Европы.
Ученые считают, что гидротермальная циркуляция в океане, связанная с гидротермальными жерлами, может естественным образом обогатить океан хлоридом натрия в результате химических реакций между океаном и камнем. На Земле гидротермальные жерла считаются источником жизни, например, бактерий. Обнаружено, что шлейфы, которые выбрасываются с южного полюса спутника Сатурна Энцелада, на котором есть похожий океан, содержат хлорид натрия, что делает Европу и Энцелад еще более заманчивыми объектами для исследования.
Есть ли жизнь на Энцеладе?
Если посмотреть на спектр света (разбиение света в зависимости от длины волны), отраженного от поверхности, мы сможем понять, какие вещества там есть. В данном случае ученые нашли водяной лед. Но есть и два других: «гидратированная» серная кислота и сульфатная соль. Откуда они? Ученые, изучающие недра Европы, или те, кто исследует астробиологический потенциал океана этой луны, задаются интересным вопросом: пришли ли эти материалы изнутри Европы?
Подобно нашей Луне и Земле, Европа приливно связана с Юпитером, то есть всегда смотрит на него одной и той же стороной. Наблюдения «Галилео» выявили присутствие «гидратированной» серной кислоты на той стороне Европы, которая представляет собой «заднее полушарие». Чтобы сделать серную кислоту из водяного льда, необходим источник серы и энергия для химической реакции. Часть этого может появиться изнутри луны в форме сульфатных солей, часть может быть доставлена метеоритами, но наиболее вероятное объяснение состоит в том, что все это рождено вулканическим спутником Ио.
Сера могла быть выброшена в космос вулканами Ио и в конечном итоге попала на Европу. Двигаясь быстрее, чем Европа, эта сера, скорее всего, попала на заднюю часть Европы и погрузилась в лед. Энергия, необходимая для всего этого, поступила от электронов в радиационных поясах Юпитера. По большей части, они облетают Юпитер быстрее Европы, попадают на ее заднюю сторону и доставляют кучу энергии.
Измерения также показали наличие сульфатных солей вроде сульфата магния (соль Эпсома), но пока неясно, откуда они берутся.
Ученые пришли к выводу, что сторона Европы, обращенная в сторону своей орбиты, защищенная от серной бомбардировки, может быть лучшим местом для поиска доказательств того, какие соли на самом деле существуют внутри Европы.
В видимой части спектра есть отличительные черты — «центры цвета» — которые появляются при облучении очень энергичными электронами. С помощью космического телескопа Хаббла удалось найти эти цветовые центры в спектре Европы, а также черту поверхности, расположенную исключительно в «безопасном» месте на стороне луны, смотрящей на орбиту, и там нашелся хлорид натрия. Все показывает, что он на самом деле мог выйти из недр Европы.
Жизнь, какой мы ее знаем, нуждается в жидкой воде и энергии. То, что у Европы жидкий океан, говорит нам о том, что есть жидкая вода и источник энергии, который не дает ей замерзнуть. Но химический состав океана также имеет важное значение. Соленая вода замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода, а значит, такая вода становится более пригодной для проживания.
Соль, особенно ионы натрия в поваренной соли, также играют важную роль в целом ряде метаболических процессов в жизни растений и животных. Напротив, некоторые другие соли, такие как сульфаты, могут мешать жизни. Возможно, поваренная соль будет просто частью природных слоев льда. Но для тех, кто надеется найти на Европе жизнь, обнаружение хлорида натрия — отличная новость.
