Жизнь на лунах Сатурна. Энцелад. Титан.
Попытки найти жизнь в Солнечной системе считаются занятием если не безнадежным, то, во всяком случае, не слишком интересным. Не только разумная, но хотя бы простейшая жизнь пока достоверно не обнаружена ни на Марсе, ни на других планетах.
Стивен Хокинг считает, что человечество «протянет» не более тысячи лет, если только не расселится в космосе. Поэтому следует как можно быстрее колонизировать другие планеты.
Международная группа астрономов, планетологов, биологов и геохимиков составила две системы оценки степени пригодности планеты (или луны) для жизни и, соответственно, вероятности её наличия на том или ином небесном теле. Первая линейка получила название «индекс подобия Земле» (Earth Similarity Index — ESI), а вторая «индекс обитаемости планеты» (Planetary Habitability Index — PHI).
По индексу PHI:
(рейтинг Земли – 1)
- Титан – 0,64
- Марс – 0,59
- Европа — 0,49
- Gliese 581g — 0,45
- Gliese 581d – 0,43
- Gliese 581c – 0,41
- Юпитер — 0,37
- Сатурн — 0,37
- Венера – 0,37
- Энцелад – 0,35
Последние научные данные открывают новые перспективы поиска внеземной жизни в Солнечной системе, в частности на спутниках Сатурна — Энцеладе и Титане. Хоть Энцелад по индексу обитаемости планеты определён учёными на 10 место, там имеется жидкая вода, а вместе с ней, возможно, и жизнь.
Энцелад, один из многочисленных спутников Сатурна, недавно вновь обратил на себя внимание ученых и стал «фаворитом» астробиологов. Этот спутник Сатурна — ближайшее к Земле небесное тело с наиболее благоприятными условиями для существования жизни.
В 2014 году было объявлено, что анализ данных, полученных автоматической станцией «Кассини», дает основания предполагать существование огромного океана незамерзшей воды под ледяной поверхностью спутника. Учёные заявили, что Энцелад — наиболее пригодное место в Солнечной системе для такой жизни, какую мы знаем. Только на Энцеладе обнаружены жидкая вода, углерод, органические соединения, азот в форме аммиака и источник энергии — всё, что нужно для возникновения жизни. Нигде в Солнечной системе, кроме Земли, такого сочетания не найти.
Энцелад — одно из трёх небесных тел в Солнечной системе (наряду со спутником Юпитера — Ио и спутником Нептуна – Тритоном), на которых наблюдались активные извержения. Анализ выбросов указывает на то, что они выбиваются из подповерхностного жидкого водного океана. Еще в 2004 году «Кассини», пройдя мимо Энцелада на высоте всего 74 км, зарегистрировала на поверхности шестого по размерам спутника Сатурна своеобразное «перо» — фонтаны частиц льда высотой в сотни километров, бьющие из четырёх трещин в районе южного полюса Энцелада. Из этих частиц образуется «след», обращающийся уже вокруг самого Сатурна в виде кольца.
Колоссальная мощность фонтанов Энцелада позволяет предположить, что они подпитываются океанской водой. Спутник «включает» свои фонтаны с периодичностью 1,37 земных дней, завершив полный оборот вокруг Сатурна. Специалисты предполагают, что струи — аналогичны приливам, и возникают под действием гравитационных сил Сатурна.
Спектрометр «Кассини» показывает, что мощность теплового потока на Энцеладе составляет около 15,8 ГВт, что примерно в 2,6 раза больше мощности всех горячих источников в Йеллоустоунском национальном парке. Пока ученым не понятно, что является источником энергии для такой вулканической активности. Возможно, это энергия, выделяющаяся в ходе радиоактивного распада, однако в водяном фонтане были обнаружены пылевые частицы и небольшие льдинки. Для того, чтобы «забросить» их на сотни километров вверх, требуется слишком много энергии. Что это за источник энергии – неизвестно, но именно благодаря этому источнику энергии Энцелад выбрасывает на высоту сотен километров фонтаны воды, в которых обнаружены органические соединения. Для того, чтобы создать тот уровень гравитационных возмущений, который был зарегистрирован «Кассини», подземный океан должен иметь среднюю глубину в 50 километров и площадь в два-три раза превосходящую площадь озера Байкал.
Температура поверхности Энцелада -200 градусов по Цельсию, диаметр — всего лишь 500 км, состоит спутник в основном из водяного льда и поэтому отражает 99% падающего на него света, этот показатель называется «альбедо Бонда» (отношение светового потока, рассеянного сферическим телом во всех направлениях, к потоку, падающему на тело). Для сравнения, «альбедо Бонда» нашей Земли – около 29%, Луны – всего 6,7%.
Произведя анализ имеющихся данных, ученые пришли к выводу, что вода в океане Энцелада соленая. На это указывает анализ состава воды гейзеров, извергающихся близ южного полюса, где были найдены молекулы органических соединений и высокая концентрация различных солей. Такой состав воды мог получиться в результате выщелачивания в воду некоторых минералов из пород ядра Энцелада, а эти процессы создают химическую среду, благоприятную для зарождения и поддержания различных форм жизни.
Косвенные признаки жизнедеятельности примитивных организмов обнаружены на второй по величине луне Сатурна – Титане. Индекс PHI Титана («индекс обитаемости планеты») самый высокий — 0,64. В северном полушарии Титана были обнаружены водоемы, заполненные жидкими углеводородами (метаном или этаном). Это говорит о том, что на Титане могут существовать формы жизни, основанные на метане (вместо воды), дышащие водородом и питающиеся ацетиленом.
Как считают специалисты, на Титане существуют горные массивы, под которыми имеются «дренажные» каналы с жидким метаном. На Титане наблюдается круговорот метана, аналогичный круговороту воды в земной атмосфере. Однако, поскольку Титан находится дальше от Солнца, чем Земля, ему требуется больше солнечной энергии для испарения метана и создания в атмосфере подобия дождевых туч, поэтому «метановые ливни» проходят на спутнике с интервалом в сотни и даже тысячи лет. Предполагается, что цикл метана на Титане аналогичен земному гидрологическому циклу. Остается открытым вопрос об источнике пополнения метана. Возможно внутренний океан, который обнаружил «Кассини», состоит из жидкой воды?
Новые данные «Кассини» показывают «блики» солнечного света, отражающегося от «волн» на поверхности морей Титана. Если эти данные подтвердятся, это станет первым открытием волн на поверхности морей где-либо за пределами Земли.
Титан известен благодаря своей плотной, как у планет, атмосфере и большим озёрам, которые в основном состоят из метана и этана. Ученые высказывают предположения, что, возможно, атмосфера и поверхность Титана являются моделью молодой Земли. Титан имеет определенное сходство с нашей планетой, это единственный объект в Солнечной системе, у которого есть атмосфера и жидкость на поверхности. Титан, где температура может падать ниже -178,89 градусов Цельсия, похож на молодую Землю в глубокой заморозке. На нем даже могут существовать ледяные вулканы, которые извергают водяной лет и углеводороды.
Открытия «Кассини» уже стимулировали разработку проектов исследования Энцелада следующими миссиями. NASA и ESA готовят совместный проект по изучению лун Сатурна — TSSM, предусматривающий также изучение Энцелада. Предполагаемая в 2020 году миссия должна будет пролететь сквозь выбросы криовулканов. Используя гравитационные манёвры у Земли и Венеры, аппарат достигнет окрестностей Сатурна в 2029 году. На четырёхлетний план полета два года будут отведены на изучение Сатурна, два месяца на изучение поверхности Титана с помощью посадочного модуля и двадцать месяцев на орбитальную фазу исследования Титана. Возможно, по завершении миссии TSSM ученые смогут дать ответ на вопрос: «Есть ли жизнь на лунах Сатурна?»
