|
Спутники Юпитера получили блоки для жизни при рождении
|
|
|
|
Юго-Западный исследовательский институт был частью международной команды, которая продемонстрировала, как сложные органические молекулы (COMS), ключевые химические предшественники жизни, могли быть включены в состав галилеевых спутников Юпитера во время их формирования. Результаты исследования были опубликованы в журнале Planetary Science Journal и Monthly Notices Королевского астрономического общества, что позволило по-новому взглянуть на потенциал жизни в системе Юпитера.
|
|
|
|
Как может образовываться сложная органика
|
|
|
|
Богатые углеродом соединения, содержащие кислород, азот и другие элементы, необходимы для формирования живой материи. Лабораторные эксперименты показали, что комы могут образовываться, когда частицы льда, содержащие метанол или смеси диоксида углерода и аммиака, подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения или умеренного нагрева в условиях, характерных для протопланетных дисков. Эти диски из газа и пыли окружают новообразованные звезды, которые в конечном итоге образуют планеты.
|
|
|
|
"Объединив эволюцию диска с моделями переноса частиц, мы смогли точно количественно оценить радиационные и тепловые условия, в которых находились ледяные частицы", - сказал доктор Оливье Мусис из отдела науки и исследований солнечной системы SwRI, который является ведущим автором одного из двух исследований. "Затем мы напрямую сравнили результаты нашего моделирования с другими лабораторными экспериментами, в которых были получены комы в реалистичных астрофизических условиях. Результаты показали, что образование КОМ возможно как в среде протосолнечной туманности, так и в околопланетном диске Юпитера".
|
|
|
|
|
|
|
Моделирование дисков и зерен Юпитера
|
|
|
|
В исследовательскую группу вошли ученые из SwRI, Университета Экс-Марсель (Франция) и Института перспективных исследований (Ирландия). Они разработали усовершенствованные модели, детализирующие эволюцию протосолнечной туманности, которая сформировала солнце и планеты, и околопланетного диска Юпитера, который сформировал газового гиганта и его многочисленные спутники.
|
|
|
|
Команда ученых объединила свои модели с модулем для транспортировки зерна, который отслеживал движение ледяных частиц в этих двух средах, что позволило им реконструировать физическую и химическую историю материалов, используемых для строительства Луны. В первую очередь они моделируют формирование галилеевых спутников Юпитера: Европы, Ганимеда, Каллисто и Ио, которые являются четырьмя крупнейшими и наиболее изученными спутниками Юпитера.
|
|
|
|
Доставка органики на растущие спутники
|
|
|
|
Их результаты показали, что значительная часть ледяных зерен могла накапливать комы и эффективно транспортировать их в область, где образовались спутники Юпитера. В некоторых из смоделированных командой сценариев почти половина смоделированных частиц доставляла новообразованные кометы из протосолнечной туманности на околопланетный диск Юпитера для интеграции в растущие спутники без серьезных химических изменений.
|
|
|
|
Исследования также предполагают, что комы могли образоваться локально в пределах орбиты Юпитера. Исследование выявило области на околопланетном диске Юпитера, где достаточно тепла, чтобы активировать органическую химию, необходимую для образования КОМ. Следовательно, эти данные подтверждают, что спутники Юпитера унаследовали органический материал как от более крупной солнечной туманности, так и от процессов, происходивших в их локальной среде формирования миллиарды лет назад.
|
|
Последствия для обитаемости и миссий
|
|
|
|
Считается, что Европа, Ганимед и Каллисто содержат подземные океаны под своей ледяной поверхностью, которые являются многообещающими условиями для эволюции жизни. Раннее появление КОМ на этих спутниках означает, что, помимо наличия воды и активных источников энергии, галилеевы спутники, вероятно, также обладают химическими строительными блоками, которые могут подпитывать пребиотические процессы, такие как образование аминокислот и нуклеотидов.
|
|
|
|
"Наши результаты свидетельствуют о том, что спутники Юпитера не были химически чистыми планетами", - сказал Моусис. "Вместо этого они, возможно, срослись или накопили значительный запас соединений при рождении, обеспечивая химическую основу, которая впоследствии могла взаимодействовать с жидкой водой в их недрах".
|
|
|
|
Космические аппараты НАСА Europa Clipper и Juice Европейского космического агентства в настоящее время отправляются в систему Юпитера для изучения состава, структуры и потенциальной обитаемости спутников Юпитера.
|
|
|
|
"Установление надежных путей формирования и доставки КОММ предоставляет ученым важнейшую основу для интерпретации предстоящих измерений химического состава поверхности и недр Юпитера", - сказал Моусис. "Объединяя лабораторную химию, физику диска и модели переноса частиц, наша работа может показать, как условия, пригодные для жизни, коренятся в самых ранних стадиях формирования планет".
|
|
|
|
Источник
|
