Сколько воды нужно для жизни в Солнечной системе
Самый большой и глубокий водоем из всех известных нам никогда не видел мореплавателей. У него нет островов и берегов, ветер не вздымает на нем волны, по воде не бегают солнечные блики. Этот темный океан не найдешь ни на одной карте Земли — он более чем в 500 миллионах километрах от нас, на Европе, одной из 69 известных спутников Юпитера. Данные космического аппарата Galileo, который облетел Европу 11 раз с 1995 по 2003 год, показали, что под ледяной поверхностью этой гладкой луны лежит необъятный соленый океан. Глубина его должна быть 100 километров — в восемь раз глубже Тихого океана на максимальной глубине. В нем в два-три раза больше воды, чем во всех морях и океанах Земли.
Мы знаем, что Вселенная полна водянистых лун и планет. Но как нам узнать, могут ли они поддерживать жизнь? Европа не единственная в своем роде. По крайней мере еще две луны Юпитера — Ганимед и Каллисто — скрывают океаны под поверхностью. Титан и Мимас, спутник Юпитера, вероятно, тоже. И нет сомнений в том, что другая луна Сатурна, Энцелад, прячет воду под своей мерзлой коркой. Удивительные и неопровержимые доказательства глубоких пучин Энцелада появились в 2005 году, когда зонд «Кассини» запечатлел гейзеры, извергающие лед и воду на сотни километров в космос. «Кассини» даже пролетел через гейзеры в октябре 2015 года, проплыв в 50 километрах от поверхности луны, чтобы взять образцы их содержимого.
Сказать, что изобилие жидкой воды во внешней Солнечной системе полностью перевернуло представления ученых, — ничего не сказать. До откровений «Кассини», Galileo и других зондов общее мнение было таким: спутники Юпитера и Сатурна будут похожи на спутники Марса — твердые, утыканные кратерами бесплодные камни, неспособные приютить жизнь.
«Никто не ожидал, что там будут подповерхностные океаны», говорит Сет Шостак, астроном SETI Institute из Маунтин-Вью, Калифорния. «Наше представление об обитаемых мирах расширилось, и теперь мы ожидаем, что можем найти жизнь там, где не думали искать ее прежде. Мы всегда предполагали, что жизнь должна быть на планете. Но теперь я знаю семь мест в нашей Солнечной системе, где есть все причины искать жизнь — или хотя бы условия для нее. И большинство из них — спутники».
С таким обилием воды у нас под боком, можно с уверенностью утверждать, что бесчисленное множество планет у других звезд также должны быть с океанами, не говоря уже об их спутниках. Астрономы уже предварительно определили несколько «водных миров» за пределами нашей Солнечной системы — планет вообще без суши.
«Это поразительно», говорит Кристофер Глейн, ученый миссии «Кассини» из Юго-Западного института в Сан-Антонио, штат Техас. «Это как изобрести новую область океанографии».
Впрочем, существование внеземных океанов не должно быть таким уж сюрпризом. Водород составляет до 74% обычной материи во Вселенной; кислород — третий по распространенности элемент. Соедините их — получите воду, H2O. Астрономы наблюдали следы водяных льдов в кратерах на Луне и даже на Меркурии — ближайшей к Солнцу планете. Ее много в межзвездных облаках и в пыльных дисках зарождающихся планетарных систем; даже в атмосферах некоторых гигантских экзопланет уже нашли воду.
«Исследование экзопланет оказалось взрывным», говорит Бонни Мейнке, ученый NASA, работающий с космическим телескопом Джеймса Уэбба, который отправится в космос в следующем году. «За последние 20 лет мы от нескольких экзопланет перешли к тысячам. И теперь мы знаем, что у каждой звезды в ночном небе есть как минимум одна планета. Думаю, можно допустить, что у большинства этих планет есть в каком-то смысле и вода».
А там, где есть вода, может быть и жизнь. «Ищи воду» — старая аксиома астробиологов. Что делает воду столько незаменимой? Химические реакции, которые питают двигатели жизни, требуют жидкость для растворения и переноса молекул по всей клетке. Вода является одним из лучших известных растворителей; она остается жидкой при большем диапазоне температур, чем любое другое вещество. Вполне возможно, что другая жидкость будет выполнять роль воды в инопланетной биохимии — метановые озера, например, которые мы нашли на Титане. Но пока никаких исключений из правила «жизни нужна вода» мы не находили.
Получается, планеты, полностью покрытые этим важнейшим веществом, должны быть идеальным пристанищем для жизни? Последние исследования накрывают такие ожидания медным тазом: воды на таких планетах может быть слишком много для жизни, чтобы она появилась или начала процветать, получив шанс. «Больше не значит лучше», говорит Стивен Деш, астрофизик Аризонского университета. Деш и его коллеги провели компьютерное моделирование экзотических геофизических и атмосферных сред,
Так разве планеты, полностью покрытые этим существенным веществом, не станут идеальным убежищем для жизни? Некоторые недавние исследования бросают гигантское влажное одеяло на такие ожидания: у многих миров действительно может быть слишком много воды для жизни, чтобы возникать — или процветать, если бы это началось. «Больше не обязательно лучше», — говорит Стивен Деш, астрофизик из Университета штата Аризона. Деш и его коллеги проводили компьютерное моделирование экзотических геофизических и атмосферных сред, которые могут быть обнаружены на других мирах. Их цель — создать нечто вроде полевого гида для будущих охотников за экзопланетами. Деш называет его «периодической таблицей планеты». В ней будут типы миров, которые вероятнее всего будут содержать продукты жизнеобеспечения в атмосфере — кислород или метан, к примеру. Что более важно, эти газы должны присутствовать в достаточно больших количествах, чтобы их могли засечь телескопы будущих десятилетий. «Мы должны ставить исследования таких планет в приоритет, потому что на них могут быть лучшие индикаторы жизни».
Водяные миры, как оказалось, могут быть лучшим местом для поиска жизни. Команда Деша создала компьютерную модель, напоминающую Землю практически во всем: размеры и не слишком холодное и не слишком горячее расстояние от стабильной звезды типа Солнца. Затем они наполнили этот мир водой, в пять-семь раз больше, чем на Земле, чтобы утопить все ее континенты. Утопив свой виртуальный мир, они устранили важнейший процесс, поддерживающий жизнь, который мы, земляне, вообще позабыли: выветривание обнаженных пород.
В отсутствие дождя или текущей воды, размывающих породу, моря в мире, созданном командой Деша, содержали очень мало фосфора, незаменимого элемента для жизни. Морская вода сама по себе недостаточно кислотна, чтобы растворять фосфор так эффективно, как пресная. «Фосфор крайне важен», считает Тесса Фишер, микробный эколог Аризонского университета. «В дополнение к РНК и ДНК, он также создает АТФ, переносящую энергию молекулу для всей известной нам биохимии. Земная биохимия, насколько нам известно, не может функционировать в отсутствие фосфора».
Деш и Фишер подчеркивают, что их модель не исключает возможности существования жизни в водяном мире. Моря на таких планетах наверняка будут содержать определенное количество фосфора, но недостаточно, чтобы поддерживать жизнь в больших масштабах и оставлять заметный отпечаток в атмосфере. «Там не будет атмосферы, на 30% состоящей из кислорода, как на Земле», говорит Фишер. «Возможно, планета, полностью покрытая океаном, будет обитаема. Просто жизнь там будет настолько разрозненная, что мы ее даже не сможем обнаружить с Земли».
Вероятно, существуют и миры с таким количеством воды, что жизнь будет просто невозможна. По оценкам ученых, планета размером с Землю с 10% ее массы в виде воды будет абсолютно безжизненной. Такая планета имела бы эквивалент 400 земных океанов; огромное давление на дне его моря создало бы экзотические плотные формы льда, известные как лед-шесть и лед-семь. «Вода с породой вообще не взаимодействовала бы, ничего бы у жизни не получилось», говорит Деш.
И какими бы странными такие условия ни казались, эти миры могут быть более распространены, чем твердые планеты по типу Земли. Вода и камень, пожалуй, одинаково распространены в планетарных системах по всему космосу. В нашей собственной Солнечной системе кометы, некоторые луны и замерзшие жители пояса Койпера, как полагают, содержат одинаковое количества льда и камня. «Внешние планеты на 50% изо льда», говорит Деш. «Это нормально. Ненормально лишь то, насколько сухая Земля».
С нашей точки зрения Земля кажется квинтэссенцией планеты с океаном — «бледная голубая точка», покрытая морями. Но все эти океаны растекаются тонкой пленкой по поверхности планеты. По массе Земля лишь на 0,025% состоит из воды. При существующих технологиях астрономы не смогли бы сказать, будет ли у экзопланеты вроде Земли вообще какая-нибудь вода. Астрономы используют две основные техники для определения состава экзопланет. Во-первых, они оценивают размер планеты, наблюдая, сколько света она блокирует, проходя перед своей звездой. Затем они измеряют колебания звезды, которые вызывает планета на ее орбите, что дает нам массу планеты. Разделение массы планеты на ее объем дает плотность, а плотность позволяет астрономам примерно прикинь процентное содержание газа, твердого вещества и воды на планете.
«Подумайте о том, насколько тонкий наш океан. Он никак не изменяет радиуса Земли». Сейчас астрономы могут сказать, что у экзопланеты есть океаны, только если на воду будет приходиться порядка 10% ее массы. А это равно 400 земным океанам, огромное количество воды, сокрушающее все живое. Выходит, единственные водные миры, которые мы можем обнаружить, используя существующие технологии, будут непригодны для жизни. «Таково положение дел на текущий момент», говорит Деш. «Мы имеем возможность искать воду и даже видим, когда воды 10% от массы планеты, но это слишком много воды».
Семь таких миров вращаются на орбите Trappist-1, звезды в 49 световых годах от нас, названной в честь бельгийского пива. Все они размером с Землю, а три даже находятся в пределах потенциально обитаемой зоны звезды, на расстоянии, где возможно существование воды в жидком состоянии. Сейчас это самые что ни на есть волнующие нас «возможные земли», однако они могут быть слишком влажными или засыпанными льдом, чтобы на них гнездилась жизнь.
Попытка определить состав далекой планеты по нескольким пикселям света, попавшим в телескоп, как минимум не будет точной. Учитывая эти ограничения, Деш и его коллеги оценили, что внешние планеты Trappist-1 состоят на 50% изо льда; внутренние планеты состоят на 10% изо льда и жидкой воды. «Этого более чем достаточно, чтобы покрыть континенты», говорит Деш. «Вы получите сотни или даже километры сдавленного льда на дне океанов. Это мертвая планета».
Что же нужно для идентификации «живой» планеты, с земной смесью континентов и морей, не слишком влажной, не слишком сухой? Учитывая диапазон возможных миров, таких как наш должно быть много. Но как их искать? Космический телескоп Джеймса Уэбба станет королем астрономии, как только приступит к своей 10-летней миссии в 2020 году; он сможет анализировать атмосферы гигантских экзопланет типа Нептуна и, возможно, даже найдет несколько «суперземель» — планет в 2-10 раз больше Земли по массе. Однако он будет слишком близорук, чтобы увидеть атмосферы планет, не говоря уж об океанах.
«Очень сложно смотреть на что-то настолько маленькое — размером с Землю, проходящую перед звездой — и видеть слабый блеск атмосферы», говорит Мейнке. «Есть планы на будущие телескопы, которые будут в состоянии это делать, и я думаю, что еще увижу это на своем веку. Но Уэбб не сможет подтвердить наличие воды на планете земного типа».
Телескопы, способные визуализировать океаны и наземные массы другого мира, вероятно, отстоят от нас на пару десятилетий. И даже тогда разрешение, вероятно, будет ограничено пикселем или двумя для всей планеты. Вот как может выглядеть одно из самых знаменательных открытий в истории науки — наш первый прямой взгляд на мир, подобный нашему собственному: цвет одного пикселя будет периодически сменяться с синего на коричневый, словно в пируэтах, поочередно являя земли и моря нашим глазам.
Пока этот день не настал, мы можем найти признаки существования жизни в некоторых экзоокеанах гораздо ближе к дому. И ближе всех к нам такой океан на Энцеладе, плюс у него есть все условия, необходимые для жизни. Когда зонд «Кассини», двигаясь на скорости почти 30 тысяч километров в час, нырнул сквозь гейзер «Энцелада» в октябре 2015 года, его инструменты зарегистрировали водород, углекислый газ и метан, а значит, на этом спутнике присутствует глубоководная гидротермальная активность, как на Земле. «Мы буквально попробовали на вкус океан Энцелада, пролетев через шлейф гейзера», говорит Глейн.
Наличие водорода, в частности, было признаком того, что химические реакции между горячими породами и соленой водой на дне моря Энцелада разбивают воду на водород и кислород. Тело размером с Энцелад обычно не должно обладать ощутимым содержанием водорода вообще, поскольку этот элемент очень легкий и с небольшого тела должен был улететь в космос давным-давно. Поэтому водород Энцелада должен каким-то образом постоянно пополняться, вероятнее всего в процессе реакций воды и горячих пород. Как только мы найдем водород, мы сможем заключить, что химическая энергия присутствует и ее много, и это та же энергия, которую организмы в глубинах Земли используют для проживания и пропитания.
Метаногены — тип древних бактерий, который находят повсюду у гидротермальных жерл на Земле — объединяют водород с диоксидом углерода, и в процессе этой реакции высвобождается энергия и метан как побочный продукт. Простые организмы вроде таких населяли первые океаны Земли. Даже сейчас, спустя миллиарды лет после своего появления, метаногены живут независимо от солнечного света и занимают свое место в странной пищевой цепочке, которая поддерживает экосистему трубчатых червей и гигантских моллюсков.
Может ли какая-нибудь форма жизни, более сложная, чем бактерии, возникнуть на Энцеладе, Европе или в беззаботных глубинах какого-нибудь другого лунного моря? «В этих подповерхностных океанах может быть жизнь, но источники энергии для поддержания жизни гораздо более сложных организмов, которым нужно больше пищи, могут оказаться недоступны», говорит Шостак. «Нельзя сказать, что этого не могло произойти — спутники были там 4,5 миллиарда лет, поэтому многоклеточные штуки там могут быть, но какие-нибудь тунцы — вряд ли».
Единственный способ ответить на этот вопрос — посетить эти миры. NASA уже одобрила миссию Europa Clipper, которая начнется в 2024 году и достигнет Юпитера к 2030 году. Космический аппарат обогнет Европу 45 раз, подойдет к ее ледяной поверхности на 30 километров. Будущие миссии, которые на самом деле сядут на Европу, Энцелад или Титан, уже будут искать сложные аминокислоты и другие биомолекулы, производимые только живыми существами.
Имея только один пример — наш собственный мир — невозможно сказать, является ли жизнь совершенно обыденным или же невероятно космически редким явлением. «Обычно полагают, что поскольку ископаемые или химические доказательства жизни уходят так далеко в прошлое, жизнь появилась довольно быстро», говорит Глейн. «А люди считают, что если быстро, значит легко».
Легко, трудно или где-то посередине — неважно. Теперь мы точно знаем одно: если жизнь нуждается в воде, воды во Вселенной навалом. Эта часть уравнения для поиска жизни уже решена окончательно и бесповоротно.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - ...
Последние аномальные новости

Атлантида найдена у побережья Флориды

Встречи с Ангелами-Хранителями на дорогах

Глухие деревни России подверглись нападению чупакабры

Двухголовая ящерица с синими языками

Древний мегалит оказался подделкой

Загадки трех проклятых Иисусом городов

Кот вернулся к похоронившей его хозяйке через три года

Медики тестируют устройство для общения силой мысли

Мужчина снял призрака в бункере второй мировой войны

Над полицеской машиной сняли НЛО

Нервной системой пользователя ПК можно дистанционно управлять

Огромный НЛО появился над Индонезией

Одержимую злыми духами девочку похоронили заживо

Потерянное кольцо нашли на морковке 13 лет спустя

Почему время движется только вперед

Слетать до Марса за 180 секунд

Статуи острова Пасхи оказались метками пресных источников

Треугольный НЛО описал три круга над военной базой

Удивительные находки нового охотника за экзопланетами

Эволюция Дьявола с глубокой древности до наших дней

Актер нашел инопланетян на Марсе

Астрономы засомневались в существовании Планеты Х

Будущее в представлении фантаста Филипа Дика

Вифлеемская звезда. Рождественское чудо или астрономический факт

Во время Кровавой Луны сбудется библейское пророчество

Гиганты с Канарских островов

Запуск спутника сопровождался появлением НЛО

Инопланетные разведчики замечены около МКС

Инопланетяне живут на Титане

Инопланетяне нас нашли

К чему снится белая собака

К чему снится бывший муж

К чему снится грязная посуда

К чему снится закрытый гроб

К чему снится подстригать волосы

К чему снятся семечки

Как близко могут быть инопланетные цивилизации

Китайские власти подтвердили существование ГМО-детей

Люди в черном замечены в Ливерпуле

Нашли останки живых существ в антарктическом озере

Нибиру появилась из черной дыры

НЛО с большими глазами заметили над Миссури

При раскопках нашли доисторический мобильник

Радиосигнал Wow пришел с Марса

Редкое заболевание превратило мужчину в дерево

Семья вызвала священника, чтобы прогнать призрак монаха

Тайна гибели улыбающегося Папы

Тайны Зоны 51

Умерла самая пожилая жительница России

Чем опасны секс-роботы

Вторжение странных существ в джунглях Перу

Жители Нижнего Новгорода заметили предвестников Конца света

Жуткие фото мистического поселка

Звезды, которые верят в призраков

Инопланетяне живут подо льдом

Инопланетяне могут жить и размножаться в пресной земной воде

Иностранные отели. За призраков платить не надо

К чему снится ехать в поезде

К чему снится измена мужа во сне

К чему снится кормить грудью

К чему снятся гниды

НАСА опубликовало снимок с загадочными объектами

Необычные достопримечательности Британии и Северной Ирландии

Нибиру уничтожит Землю. Сбылись четыре из пяти предсказаний Торы

НЛО заметили в запорожской Кирилловке

НЛО заметили над Мексикой

Обнаружен еще один экзосатурн

Певица Королева призналась, что удерживает Тарзана приворотами

Первых туристов отправят к орбите уже в этом году

Получено сообщение с подлетающей Нибиру

Почему будет тяжело терраформировать Марс

Почему все планеты вращаются в одной плоскости

Почему о подходе Нибиру перестали писать

Проповедник XVII века первым заметил странности на Луне

Снежный человек заглянул в объектив фотоловушки

Сосед-экстрасенс

Странный дневник, найденный в кладовой

Три самых умных знака Зодиака

Фрагменты Ноева ковчега нашли на горе Арарат

Что за загадочные радиосигналы поступают на Землю

Вера в инопланетян с точки зрения Ислама

Загадочное древнее сооружение обнаружили в Индии

Загадочную блуждающую черную дыру нашли в центре Галактики

Индийского гуру приговорили к пожизненному заключению

Искусственный интеллект нашел таинственного предка человека

Истории о загадочном Мерцающем человеке

Как распознать инопланетян

КГБ знало о базах инопланетян в аномальной зоне Молебка

Ледяной диск появился на реке в Эстонии

Межзвездный объект Оумуамуа может быть инопланетным зондом

На пляж Австралии вымыло совершенно невероятных существ

Нибиру готовится к уничтожению Земли

Пентагон потратил миллионы на поиск инопланетян

Прототип ровера испытали в марсианских условиях

Разгадали секрет появления близнецов

Самые необычные медицинские случаи 2018 года

Таинственные вспышки в небе Флориды

Холодная война перемещается в космос

Что говорят люди перед смертью

Что о смене полюсов забыли рассказать геофизики

Астероидов–кандидатов на столкновение с Землей тысячи

Африканских рыбаков напугала красная река

Банкир-рептилоид замечен в прямом эфире

Висящая колонна индийского храма Лепакшми

Генная модификация человека в будущем неизбежна

Депутат Госдумы заявил, что экстрасенсы - это абсолютное зло

Жуткая ночь наступит 21 января в 21-12

Китайский корабль попал в другое измерение в море Дьявола

Космический туризм на Марс маловероятен

Красный столб возник в небе Техаса

Летающее существо заметили в венгерском лесу

Миллиардеру нужна господдержка для колонизации Марса

Мистический Зеленый остров в Ростове-на-Дону

Мужчина носит только желтую одежду

Объяснено появление таинственной генетической аномалии

Предложили создать систему защиты Земли от астероидов

Предупредили об угрозе столкновения Земли с астероидом

Призрака сняли на праздничной вечеринке

Статую йети установили в Северной Каролине

Чупакабра бесчинствует в Аургазинском районе

Воздействие Нибиру достигло пояса астероидов

Гадания на Рождество и Святки

Голову инопланетянина нашли на Луне

Инопланетное пение доносилось с небес Малайзии

Инопланетяне грохнули полицейского

Инопланетяне действуют очень агрессивно

Как люди отреагируют на Третью мировую войну

Как старинные сооружения помогали ориентироваться в датах

Ледяной диск, вращающийся на реке в штате Мэн

Лунатик сделал предложение девушке во сне и забыл

На Титане идут дожди

Подземные ходы под Кировом. Миф или реальность

Призрак снялся вместе с подругами в старом храме

Спорный сигнал темной материи может быть вызван гелием

Сторонники теории плоской Земли совершат круиз к краю планеты

Существование экзолун докажут не скоро

Таинственный Покайнский лес

Тихий городок окутали загадочные вспышки насилия

Удивительные рукотворные структуры в Северной Атлантике

Установку статуи дьявола отложили до решения суда

Автомобили-роботы со знаком качества

Бизнесмен обвинил экстрасенса в разрушении своей семьи

Доказана польза голодания для продления жизни

Женщина сняла в доме призрак умершего сына

Женщину напугала жуткая химера

Жизнь на Земле появилась в результате столкновения

Зомби-эксперимент над заключенными в СССР

К чему приснились похороны

К чему снится белая крыса

К чему снится увольнение с работы

К чему снится угон машины

К чему снится укус собаки

Как НАСА планирует сбивать опасные астероиды

Как поет атмосфера Земли

На спутниках с океанами инопланетян можно не искать

Над вулканом Попокатепетль заметили НЛО

Над озером Виннипег потерпел крушение НЛО

Нечто пыталось заманить мальчика в чащу леса

О сбывшихся предсказаниях

Пентагон хочет строить разумных насекомых-роботов

Предсказатели пообещали наступление Судного дня после Крещения

Призраки Англии привлекают туристов

Самый жуткий музей России

Секреты японского долголетия

Стали известны подробности предсказаний Ванги

Странные явления поразили США

Установили дорожный знак, предупреждающий о снежном человеке

Фирма Nike создала самозатягивающиеся кроссовки

ЦЕРН планирует построить новый коллайдер

Экипаж подводной лодки США снял НЛО

Дом с привидениями есть в Перми

Загадочные взрывы трансформаторов продолжаются

Загадочный треугольник на юге Гренландии

Знаменитости, которые видели инопланетян

Как Россия готовится к колонизации Луны

Китайский зонд никогда не был на Луне

Марсоходы занесли земную жизнь на Марс

Математики создали проблему, которую не может решить ИИ

Мы осознаем, что умираем

На могиле женщины сняли дымку, похожую на ее лицо

Наличие долгожителей в семье позволит прожить дольше

Начало депопуляции. Странный вирус распространяется по США

Необычный вид призраков из Германии

НЛО заметили над Кемеровом

НЛО запечатлели возле Зоны 51

Обнаружено место крушения НЛО в Антарктиде

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика