Марс, наряду с Землей, является одной из наиболее изученных планет в Солнечной системе. С начала космической эры было запущено 47 миссий, в рамках которых зонды и спускаемые аппараты исследовали поверхность планеты, осуществленные различными космическими агентствами. Одной из причин такого интереса к Марсу является его относительная близость к Земле, а также наличие жидкой воды в прошлом на его поверхности, что вызывает интерес астробиологов, исследующих возможность существования жизни. Однако Марс и Земля не единственные объекты в Солнечной системе, где вода могла существовать или существует. 13 октября, если все пройдет по плану, из Флориды будет запущен зонд NASA под названием Europa Clipper, целью которого является исследование Европы — одного из крупнейших спутников Юпитера среди 95 известных.
Источник изображения: pixabay.com
Европа представляет собой ледяной объект, чуть меньший по размеру, чем Луна. У нее почти отсутствует атмосфера, корка водяного льда и температура поверхности около -180°C. Ученые полагают, что под ледяной коркой скрывается обширный океан, который остается в жидком состоянии благодаря трению, возникающему от гравитационного воздействия Юпитера. В последние десятилетия интерес к таким «ледяным лунам» значительно возрос, включая Ганимед, Каллисто, Энцелад и Тритон, крупнейший спутник Нептуна.
Предполагается, что ледяная корка Европы может достигать десятков километров в толщину, поэтому Europa Clipper не сможет напрямую исследовать возможное существование жизни в океане. Основная задача зонда заключается в оценке потенциальной обитаемости Европы. Одной из его задач будет определение размера и солености океана, глубина которого, по оценкам NASA, может варьироваться от 60 до 150 км. Если эти данные подтвердятся, то несмотря на небольшой размер Луны, на ней может содержаться в два раза больше жидкой воды, чем на Земле.
Для потенциальной обитаемости не достаточно лишь наличия воды; необходимы также другие элементы для сложной химии. В дополнение к водороду и кислороду, важными являются и другие вещества.
Эти элементы были обнаружены на Энцеладе, где шлейфы океанской воды выбрасываются в космос через трещины в коре. В 2008 году космический аппарат Кассини пролетел через один из таких шлейфов, подтвердив наличие всех шести элементов из астробиологического списка в сложных молекулах.
Источник изображения: pixabay.com
Существует неопределенность в отношении наличия шлейфов на Европе. Толщина ледяной корки Европы значительно больше, чем у Энцелада, что уменьшает вероятность достижения трещинами океана. Тем не менее, некоторые изображения, полученные с телескопов, показывают возможные признаки шлейфов, хотя последующие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба не подтвердили их существование.
Если шлейфов не будет, Europa Clipper сосредоточится на изучении поверхности луны. Эта поверхность гладкая и относительно свободна от кратеров, что может свидетельствовать о регулярном обновлении, напоминающем тектонику плит на Земле. Это, в свою очередь, подразумевает, что химические вещества, образующиеся на поверхности Европы в результате ударов или из колец Юпитера и подвергающиеся радиации, могут поступать в океан. Изучение поверхности луны может предоставить важные подсказки о том, что находится под ней.
Последний ингредиент для обитаемого мира включает в себя источник энергии, который может поддерживать жизнь. На Европе, находящейся на значительном расстоянии от солнца и покрытой толстыми слоями льда, солнечный свет не будет этим источником. Если подо льдом существует жизнь, она может использовать стратегии, схожие с теми, что применяют организмы, обитающие вокруг гидротермальных источников на дне океанов Земли. Эти источники представляют собой трещины, из которых выбрасывается химически насыщенная вода.
Большинство живых организмов на Земле в конечном итоге зависят от фотосинтеза. Однако экосистемы, окружающие гидротермальные источники, являются исключением. Бактерии, использующие хемосинтез, находятся в основании пищевой цепи и получают энергию из химических веществ, таких как сероводород, которые выбрасываются из жерл. Открытие таких экосистем в 80-х годах значительно увеличило интерес ученых к возможности существования жизни на ледяных лунах. Исследование химии поверхности Европы может предоставить информацию о том, возможно ли существование подобных процессов на дне океана этой луны.
Миссия Europa Clipper не станет единственной, исследующей ледяные луны Юпитера. В прошлом году был запущен европейский зонд Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), который также будет изучать Европу, а также Каллисто и Ганимед, спутники, у которых, как предполагается, имеются свои океаны. Несмотря на более поздний старт, Europa Clipper прибудет в 2030 году, на год раньше JUICE, благодаря особенностям орбитальной механики.
Если результаты обеих миссий окажутся достаточно значительными, следующим шагом может стать отправка посадочного модуля. Одной из задач Europa Clipper является исследование потенциальных мест для посадки на Европе. Однако зонд не сможет создать идеальную карту поверхности луны. Мощное магнитное поле Юпитера создает зоны интенсивного излучения, которые могут повредить космический аппарат, задерживающийся на орбите слишком долго. Поэтому Europa Clipper выполнит 49 пролетов, собирая данные при каждом облетe.
Источник: www.economist.com
Источник
