Земля, мир богатой водой. Триллионы литров воды свободно протекают по поверхности нашей планеты. Хотя человечество считало, что наличие океанов делают нас уникальными, Мы начинаем понимать, что вокруг нас полно океанических миров.
Наша планета сохраняет свою атмосферу, и в свою очередь богатые запасы жидкой воды в частности сильному магнитному полю, которая защищает, от солнечного ветра. Без этого магнитного поля атмосферу просто сдуло бы, и наша планета стала бы похоже больше на соседей.
Ученые считают, что древние океаны Венеры испарились. Из воды на поверхности углекислый газ накапливается в атмосфере, приводя к парниковому эффекту, который и создал современные условия. Аналогично, похоже, что давным-давно океаны были и на Марсе, но магнитное поле красной планеты потеряло силу оставив ее уязвимой.
Кажется, что дальше, от Солнца в почти замораживающих условиях солнечной системы жидкая воды существовать не может, однако она не только существует, но кое где ее больше чем на нашей планете.
Как минимум, у трех спутников Юпитера есть океаны, у Европы, Ганимеда и Каллисто.
Европу пересекают ледяные трещины, и почти прямоугольные черты. Исследователи считают, что под этими айсбергами прямо под ледяной коркой находится океан подогреваемый приливными силами Юпитера, и содержащий примерно в двое больше воды чем на нашей Земле. В 2014 и 2016 космический телескоп Хаббл наблюдал на планете струи водяного пара бивший из трещин южного полюса.
Более того, когда телескоп наблюдал за полярным сиянием Ганимеда, то заметил признаки существования целого океана соленой воды. Укрытый толстым слоем льда океан Ганимеда может содержать в 4 раза больше воды чем на нашей планете.
Похоже, что и у Каллисто под ледяной коркой прячется соленая вода.
В 2005 году космический аппарат NASA «Кассини» застал спутник Сатурна Энцелад деловитым пыхтением водяного пара, и органическими соединениями через разломы, сейчас они известны как тигровые полосы.Эксперты полагают, что под водяной мантией скрывается силикатное ядро, разогретое до температуры более 700 градусов Цельсия, радиусом 180-185 километров. Толщина льда, под которым скрывается водяной океан.
Титан, самый большой спутник Сатурна имеет ландшафт усеянный озерами и морями, однако жидкость на его поверхности не является водой. Исследователи полагают, что жидкость на поверхности спутника, представляет собой смесь в основном метана, и с небольшим количеством этана, и других трудно замораживаемых углеводородов.
Другие тела в солнечной системе тоже имеют признаки наличия жидкой воды. В 2014 году ученные используя европейскую космическую обсерваторию Гершеля, обнаружили водяной пар выделяемую в двух областях карликовой планеты Церера. 2015 году зонд NASA «Донн» добрался до планеты, и хотя выделение пара уже прекратилось, были найдены другие признаки воды. Ахуна Монс, ледяная гора видимо образовавшийся из продуктов постоянного извержения соленой мутной воды.
Даже далекий Плутон может быть с океаном, как показал недавний пролет новых горизонтов, удивительные гладкие поверхности Плутона, предполагают наличие под поверхностной воды.
Спутник Юпитера Европа долгое время считался перспективным для поисков жизни. По мнению ученых, на Европе есть океан глубиной до 160 километров, покрытый не очень толстой ледяной коркой. А раз есть вода, то могут быть и обитатели… Однако недавний химический анализ поверхности небесного тела заставил в этом усомниться.
Европа, шестой спутник планеты Юпитер и один из самых крупных спутников Солнечной системы (его диаметр составляет чуть больше 3100 километров), была открыта в 1610 году Галилео Галилеем. Его тело по большей части состоит из силикатных пород, а в центре предположительно находится железное ядро. Поверхность Европы покрыта ледяным панцирем толщиной от 10 до 30 километров, под которым может находиться незамерзающий океан.
В 1997 году зонд «Галилео» подтвердил, что на юпитерианском спутнике есть разреженная ионосфера, созданная солнечной радиацией и заряженными частицами, попадающими сюда из магнитосферы Юпитера. Следовательно, заключили исследователи, там может быть и атмосфера. Хотя основным ее элементом, как и на Земле, является кислород, он имеет не биологическое происхождение, а формируется посредством радиолиза, то есть в процессе разложения молекул под воздействием радиации.
Исследования уже показали, что кислорода в океане Европы должно хватить для поддержания жизни биомассы, аналогичной земной. В то же время на поверхности спутника Юпитера были обнаружены химические вещества, указывающие на очень высокий уровень кислотности. Это условие осложняет процесс образования крупномасштабных органических полимеров, из которых состоят мембраны живых организмов.
По словам ведущего автора исследования, Мэтью Пасека из Университета Южной Флориды (США), речь идет о так называемых окислителях — соединениях, способных отбирать электроны у других химических элементов. Такие вещества в чистом виде встречаются в Солнечной системе достаточно редко, так как в большинстве случаев они быстро вступают в реакции с восстановителями — например, водородом или углеродом, и образуют оксиды — такие, как вода или углекислый газ.
На Европе же присутствуют именно «чистые» окислители — кислород и перекись водорода, которые образуются при облучении ледяной коры высокоэнергичными частицами, развивающими огромную скорость под воздействием мощного магнитного поля Юпитера. С поверхности спутника они, по всей видимости, «просачиваются» и в нижние слои.
С одной стороны, оксиданты играют важную роль в зарождении жизни: к примеру, на Земле кислород способствовал развитию сложных форм живых организмов. В то же время, если те не успевают усвоить окислители, последние вступают в реакцию с сульфидами и подобными соединениями, образуя серную и другие кислоты.
Как утверждает Мэтью Пасек, если такие процессы происходили хотя бы в течение половины «жизни» Европы, то pH ее океана может составлять около 2,6 — такая же кислотность у газированной воды. Есть гипотеза, что горные породы на дне океана могли частично нейтрализовать кислоту. Но, по мнению Пасека, минералов там не так много, чтобы хватило на весь океан.
Все это еще не значит, что шансов отыскать жизнь на Европе нет. Эксперты не исключают, что за 50 миллионов лет существования спутника у его возможных обитателей наладились кислородный обмен веществ и устойчивость к едкой среде. Правда, не стоит рассчитывать встретить на Европе кого-то, похожего на нас или хотя бы на земных млекопитающих. Экосистема этого небесного тела скорее может напоминать экосистему отводов кислотных шахтных вод на Земле.
Можно предположить, что органическая составляющая на спутнике Юпитера аналогична той, что присутствует, к примеру, в реке Рио-Тинто в Испании, славящейся своим ярко-красным окрасом. Виновники необычного цвета воды — бактерии-ацидофилы, черпающие энергию из железа и сульфидов. Кстати, по словам Мэтью Пасека, такие микробы могут встречаться не только на Европе, но также на Марсе или Ганимеде, где имеются соответствующие условия.
Кроме того, если скелеты земных организмов, состоящие в основном из кальция, не устояли бы под воздействием кислой среды спутника Юпитера, то у «жителей» Европы костная масса может состоять из так называемых «голубых фосфатов», таких, как вивианит или водный фосфат железа, способных нейтрализовать кислоты. И мы продолжаем надеяться, что однажды на Европе удастся отыскать не только микробов-экстремофилов, устойчивых к кислоте, но и, например, улиток с раковинами из фосфатов. Все-таки соседи по Солнечной системе!
Все самое интересное читайте в рубрике «Наука и техника«
Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен
Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.
Пар над Ганимедом: есть ли жизнь на спутнике Юпитера
Похоже, что толстый ледяной панцирь спутника Юпитера Ганимеда понемногу испаряется под солнечными лучами. Научная статья об этом открытии опубликована в журнале Nature Astronomy.
Лед и железо
Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе. По размерам (но не по массе) он больше планеты Меркурий. Примерно половину этой огромной луны составляют силикатные породы, а в ее центре, похоже, скрывается жидкое металлическое ядро. Благодаря ему Ганимед — единственный известный спутник, обладающий собственным магнитным полем. Однако не менее чем наполовину этот гигант состоит из воды.
Ничего удивительного в этом нет, ведь вода — одно из самых распространенных химических соединений во Вселенной. Многие спутники планет-гигантов, кометы и другие тела Солнечной системы в значительной мере состоят из водяного льда. Но своенравный Ганимед выделяется даже из этого ряда. Это один из пяти спутников, под ледяной броней которых предположительно скрываются жидкие океаны. Еще четыре — это луны Юпитера (Европа и Каллисто) и спутники Сатурна (Титан и Энцелад). В наличии жидкой воды на знаменитом своими гейзерами Энцеладе и покрытой подвижным льдом Европе ученые практически уверены. «Обводненность» Ганимеда, Каллисто и Титана остается гипотезой, в пользу которой есть лишь косвенные данные. Но гипотезой грандиозной: подледные моря Ганимеда должны содержать больше воды, чем весь Мировой океан Земли. Ученые не исключают, что в подледных океанах спутников Юпитера и Сатурна есть жизнь, хотя бы в виде микробов. Поэтому к ледяным лунам приковано самое пристальное внимание астрономов.
Пока эксперты спорят, есть ли на Ганимеде жидкая вода, там, похоже, обнаружили воду в виде пара.
Вещество X
Эта история началась в 1998 году. Благодаря «Хабблу» выяснилось, что над Ганимедом простираются полярные сияния (правда, сияют они не в видимом свете, а в ультрафиолетовых лучах).
Напомним, как возникает это явление на Земле. Пришедшие из космоса заряженные частицы сталкиваются с атомами воздуха и передают им энергию. Атомы тратят эту энергию, испуская свет. Но ведь на Ганимеде нет воздуха. Какие же газы послужили мишенью для космических частиц и источником ультрафиолетового свечения?
Одно из этих веществ удалось опознать без труда: это молекулярный кислород O2. Эксперты легко объяснили, откуда он там берется. Те самые космические частицы врезаются в толщу льда и разбивают молекулы воды на кислород и водород. Легкий газ водород быстро улетучивается в космос, а вот более тяжелый кислород образует над Ганимедом некое подобие атмосферы, хотя и чрезвычайно разреженной.
Между тем особенности сияний говорили о том, что в процессе, помимо молекулярного кислорода, участвует еще одно вещество. Тогда специалисты решили, что это атомарный кислород O, состоящий не из двухатомных молекул, а из отдельных атомов.
Однако авторы новой работы поставили этот вывод под сомнение. Они обработали данные, полученные «Хабблом» в 1998–2010 годах, и сравнительно свежие изображения 2018 года. Исследователи показали, что над Ганимедом слишком мало атомарного водорода, чтобы объяснить особенности его полярных сияний.
Что же за вещество в таком случае сияет над этим спутником? Ученые предположили, что это водяной пар. Хотя Ганимед получает куда меньше солнечного света и тепла, чем даже Антарктида, небольшое количество льда все же может испаряться.
Чтобы проверить свою гипотезу, астрономы внимательно отследили, где именно над поверхностью спутника появляется «вещество X». Оказалось, что оно накапливается там, где на ледяной щит Ганимеда падают прямые солнечные лучи. В подсолнечной точке этого вещества даже больше, чем молекулярного кислорода. Но чем дальше от «солнцепека», тем меньше в полярных сияниях следов таинственного соединения. Это прекрасно согласуется с гипотезой, что «вещество X» — просто водяной пар, образовавшийся из льда. А еще авторы рассчитали, сколько нужно пара, чтобы обеспечить наблюдаемые сияния. Оказалось, что примерно столько, сколько и должно возникать на Ганимеде под действием солнечных лучей.
Конечно, исследователи не получили однозначных «отпечатков пальцев», указывающих, что это вещество не может быть ничем, кроме воды. Но эта версия прекрасно объясняет все наблюдаемые факты и вообще выглядит простой и естественной.
Отметим, что пар над Ганимедом не имеет прямого отношения к его гипотетическому подледному океану. Последний отделен от поверхности более чем 150-километровой толщей льда. Лужи талой воды на поверхности небесного тела тоже искать не стоит: в космическом вакууме лед сразу обращается в пар, не переходя в жидкое состояние.
Это исследование стало еще одним кусочком мозаики, открывающей для нас огромный и загадочный Ганимед. А в 2022 году должен стартовать космический аппарат JUICE, специально предназначенный для исследования ледяных спутников Юпитера. Планируется, что он доберется до цели в 2029 году. Тогда мы, несомненно, узнаем о гигантской луне намного больше. Возможно, именно JUICE подтвердит существование на Ганимеде и водяного пара, и подледного океана.
Ученые подтвердили наличие подледного океана на спутнике Юпитера
МОСКВА, 12 мар — РИА Новости. Исследователи подтвердили наличие подледного океана на самом большом спутнике Солнечной системы Ганимеде, объемы воды на нем превосходят земные.
«Наблюдения телескопа Hubble подтверждают наличие соленого, электропроводящего океана под твердым слоем на Ганимеде», — заявила агентству Франс Пресс исполнительный вице-президент Ассоциации университетов-исследователей астрономии Хайди Хаммель. Такое открытие позволяет предположить наличие жизни на спутнике Юпитера.
Океан в 10 раз глубже океанов на Земле и располагается под 150-километровым слоем, состоящим в основном изо льда. О температуре воды в нем известно лишь только то, что она достаточно теплая для поддержания воды в жидком состоянии, пишет агентство.
Ученые ранее обнаружили океаны под поверхностью спутника Юпитера Европы и спутника Сатурна Энцелада. Не исключено, что океан есть и на спутнике Юпитера Каллисто.
Российские ученые намерены в 2023 году отправить к Ганимеду два исследовательских зонда — посадочный и орбитальный, которые через шесть лет прилетят к Юпитеру, а еще через полтора-два года выйдут на орбиту вокруг Ганимеда.
В 2022 году к Ганимеду планируется также запустить европейский зонд JUICE и, возможно, Россия будет сотрудничать с Европейским космическим агентством в рамках этих проектов. Запуск этих зондов позволит получить подробную информацию о спутнике.
Ганимед — седьмой спутник Юпитера по расстоянию от планеты и крупнейший спутник в Солнечной системе.
Спутник Юпитера Европа представляет собой небесное тело, покрытое корой водного льда, под которым находится целый океан жидкой воды. По оценкам, его глубина составляет около 30 км. Глубже расположены залежи твердых горных пород и металлическое ядро.
Европа вращается вокруг своей планеты со скоростью 50 000 км/ч, облетая ее за трое с половиной суток. Как и наша Луна, она обращена к Юпитеру всегда одной стороной. По своему составу спутник напоминает планеты земной группы.
Европа имеет атмосферу, но достаточно разреженную. В ее составе есть даже кислород, однако из-за высокой разреженности давление на поверхности невероятно малое – примерно одна миллиардная доля земного.
Многие галилеевы спутники Юпитера образованы из диска пыли и газа, и Европа, скорее всего, не исключение.
Спутник Юпитера Европа
Поверхность
На поверхности Европы имеются хребты и кратеры, но их очень мало, и самые высокие холмы достигают не более 100 метров. В целом поверхность ровная, что является практически уникальным свойством среди подобных объектов. Лед на поверхности такой же ровный и чистый. Это значит, что он постоянно обновляется.
В основном по всей Европе расположены ледяные равнины. Скорее всего, они образованы из-за извержений криовулканов. Хребты образуются в процессе нароста льда, а кратеры являются следствием редких ударов метеоритов.
Поверхность Европы
Кроме льда здесь встречаются залежи солей, серы и железа. Благодаря этому трещины ледяной коры приобретают красный оттенок. Похожий цвет имеют и многочисленные пятна на поверхности Европы. Согласно, некоторым догадкам, они образовались вследствие воздействия более горячих слоев льда, находящихся внутри, на более холодные наружные.
Океан
Так как у Европы есть свое собственное магнитное поле, ему необходим токопроводящий слой. На эту «должность» идеально подходят залежи соленой воды, поэтому учеными и был сделан вывод о наличии на спутнике океана. Но это еще не все подтверждения: кора Европы была сдвинута на 80°, что говорит о ее непрочном прилегании к недрам.
Океан у Европы
Скорее всего, океан образовался вследствие действия силы гравитации Юпитера. Его состав может быть насыщен разными химическими элементами, согласно некоторым предположениям.
Есть ли жизнь на Европе
Наличие жидкой воды еще не говорит о том, что на Европе есть жизнь, но это дает большую надежду. В океане вполне могут существовать микробы и бактерии, которые зародились в его недрах. Также не исключается возможность наличия жизни и под слоем льда – если это правда, то, скорее всего, организмы прикреплены к нему, как водоросли. Но так как океан очень холодный и чрезвычайно соленый, то вероятность образования там жизни крайне мала.
Но эту вероятность может заметно повысить кислород, находящийся в океане. Также не исключается возможность занесения некоторых микроорганизмов падающими метеоритами.
Несколько лет назад на Европе была обнаружена перекись водорода, которая может стать источником энергии для бактерий. Были найдены и следы некоторых глинистых минералов (скорее всего, занесенных метеоритами), что тоже повышает вероятность зарождения живых организмов.
Европа
Прогулки по льдам
Для путешествия по льдам Европы понадобится парусник. Но парус нужен не обычный, а специальный, способный улавливать солнечный ветер. Не забудьте и защиту от радиации, коей там невероятно много. Даже нескольких минут хватит, чтобы получить смертельную дозу. Корпус парусника должен быть широкий и длинный, чтобы эффективно рассекать лед.
Также помните о крайне низкой температуре, поэтому выходить из капсулы вашего парусника совсем не рекомендуется. Главное не зевать и петлять мимо трещин и торосов. Если не обращать внимание на красные пятна кругом, можно подумать, что вы находитесь на Земле где-то в Антарктике. Только помните, что дышать в местной атмосфере у вас не получится.
Прогулки по льдам
Исследования Европы
Европу открыли еще в 1610 году Галилео Галилей и Симон Марий независимо друг от друга. Хотя открытие второго не подтверждено. Первые фотографии появились в семидесятых годах прошлого века, их сделали аппараты «Вояджер». Они смогли немного изучить поверхность и состав, что позволило предположить наличие жидкой воды на спутнике.
В 1994 году исследователи обнаружили на Европе кислород. К началу нового века было выявлено наличие радиации.
Вплоть до 2003 года зонд «Галилео» тщательно изучал Европу, приближаясь к ее поверхности на 201 км. Он еще раз подтвердил догадки о существовании океана. Во избежание попадания на Европу земных микроорганизмов, «Галилео» уничтожили в атмосфере Юпитера.
Более качественные фотографии этого спутника сделал зонд «Новые горизонты» в 2007 году, когда двигался к Плутону.
Планы изучения
Исследования Европы не закончены, и уже сейчас разрабатываются новые планы ее изучения. Для начала нужно узнать полный химический состав, а затем можно перейти к поиску форм жизни. Воплощение планов сильно усложняется радиационным фоном спутника, который в миллион раз выше, чем на нашей планете.
Чтобы исследовать океан Европы, нужны особые зонды. Существуют некоторые предложения по созданию двух специальных аппаратов, один из которых будет плавить лед, а второй изучать океан.
В 20-ых годах, которые только начались NASA планирует отправить новый зонд к этому спутнику Юпитера в рамках проекта Europa Clipper.
Спутник Юпитера Европа
Поверхность Европы
Океан у Европы
Европа
Прогулки по льдам