Может ли существовать жизнь на спутниках Юпитера и Сатурна?
14 октября 2024 года NASA запустило зонд Europa Clipper, который прямо сейчас направляется к четвёртому по величине спутнику Юпитера — Европе.
В 2028 году, через три года, NASA планирует запустить Dragonfly — космический аппарат, которому предстоит отправиться к спутнику Сатурна — Титану.
Но почему, спросите вы, NASA тратит миллионы на исследование этих далёких лун? Всё дело в том, что учёные считают, что на этих спутниках может существовать жизнь — или, по крайней мере, они могут стать её домом в будущем.
ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ЖИЗНИ:
Прежде чем мы углубимся в описание этих двух миссий и их возможное значение для будущего астробиологии, нужно понять одну важную концепцию — три главных условия, необходимых для существования жизни, которые и будут искать эти миссии.
Во-первых — жидкая вода. Наверное, самое очевидное из всех условий. Для существования жизни на Земле, да и где бы то ни было во Вселенной, нужна жидкая вода — по крайней мере, насколько нам известно.
Во-вторых — химия, а именно наличие или отсутствие ключевых химических элементов: углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы. На Земле эти элементы составляют 98% живой материи, объединяясь между собой в важнейшие соединения, такие как, например, углекислый газ (CO₂).
И, наконец, третье — источник энергии. На Земле мы получаем энергию от Солнца, благодаря которому растения растут, используя фотосинтез, а затем передают эту энергию нам — напрямую, если мы едим растения, или через животных, которые питались растениями. На других планетах источник энергии может быть совершенно иным.
ЕВРОПА И МИССИЯ CLIPPER:
NASA уже запустило Europa Clipper в прошлом году, и аппарат должен прибыть к Европе в апреле 2030 года. То есть примерно через 5 лет мы начнём получать от него первые научные данные.
Чтобы добраться до Европы, зонд использует гравитационные манёвры (гравитационные ассисты) от Земли и Марса. Проще говоря, он применит их гравитацию как «рогатку», чтобы набрать нужную скорость — ведь Юпитер находится довольно далеко.
Самая интересная часть миссии — это, конечно, научная фаза, которая продлится четыре года. Но, в отличие от других зондов, Clipper не сможет просто выйти на орбиту Европы из-за мощнейшего радиационного пояса Юпитера.
Поэтому NASA решила, что зонд выполнит 49 пролётов (флай-бай) мимо Европы за эти четыре года. Это означает, что Clipper будет вращаться вокруг Юпитера, периодически погружаясь в радиационную зону, чтобы сделать быстрые наблюдения за Европой, и затем быстро покидать её, прежде чем будет полностью выведен из строя радиацией.
Если вам интересно, как именно Clipper переживёт такую мощную радиацию и как в целом выдержит своё путешествие длиной 1,8 миллиарда миль (почти 3 миллиарда километров), я советую посмотреть видео Real Engineering — ссылку вы найдёте в описании. А пока давайте посмотрим, что же именно будет искать Clipper.
В конце 90-х годов зонд NASA Galileo, находясь на орбите Юпитера, дал первые данные о том, что под ледяной корой Европы может скрываться подповерхностный океан. Этот океан может быть вдвое больше всех земных вод, но находится под толстой ледяной оболочкой.
Это открытие буквально взбудоражило научное сообщество — ведь наличие жидкой воды уже позволяет поставить галочку напротив первого требования для жизни.
Чтобы подтвердить или опровергнуть данные Galileo, Clipper попытается обнаружить гейзеры водяного пара, вырывающиеся из-под поверхности, а также составить карту структуры льда и океана.
Также зонд попытается зафиксировать некое подобие магнитного поля, как это делал Galileo, которое, по мнению учёных, может исходить от самого подповерхностного океана.
И, наконец, Clipper поможет выбрать место для возможной будущей посадки спускаемого аппарата — наподобие того, как это будет сделано с Dragonfly на Титане.
ТИТАН И МИССИЯ DRAGONFLY:
Dragonfly запланирован к запуску в 2028 году и достигнет Титана к 2034 году, став первым полноценным летательным аппаратом на этом спутнике.
Как видно по изображениям, Dragonfly кардинально отличается от Clipper. NASA называет его «роботизированным роторным аппаратом», что по сути означает большой дрон. Это позволит ему совершать вертикальные взлёты и посадки (VTOL), а значит — перемещаться и исследовать поверхность Титана.
Основная цель Dragonfly, как и у Clipper, — астробиология, но в этот раз — на совершенно новом уровне.
Большинство учёных считает, что Титан потенциально гораздо более пригоден для жизни, чем Европа, поскольку на его поверхности, возможно, уже существует так называемый пребиотический первичный бульон. «Пребиотический» означает «предшествующий жизни», а «первичный бульон» — это теоретическая смесь органических соединений, в которой зародилась жизнь на Земле 3,7–4 миллиарда лет назад.
Такие условия, вероятно, существуют в реках, озёрах и морях Титана, заполненных жидкими углеводородами — метаном и этаном. Это уверенно закрывает второе условие для жизни — химию, ведь углеводороды — очень хороший знак.
Что касается первого условия — жидкой воды — и здесь есть перспективы. Зонд Европейского космического агентства Huygens при помощи радиосигналов обнаружил подповерхностный океан на глубине примерно 55–80 километров, похожий на тот, что предположительно существует на Европе.
Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь пожалуйста на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos
