Космические миссии на Юпитер
Поэтому, чтобы сохранить Clipper в безопасности, NASA будет несколько отклоняться от правил. «Предполагалось, что будет так: Galileo пролетел мимо Европы, поэтому следующая миссия должна быть орбитальной. Именно так мы ведем дела», говорит Нибур. Но вместо того, чтобы выходить на орбиту Европы, «Клиппер» уменьшит воздействие сокращающей срок миссии радиации за счет выхода на орбиту Юпитера и сделает как минимум 45 близких подлетов к ледяной луне за три с половиной года.
Сила солнечного света возле Европы в тридцать раз слабее, чем на Земле. Но NASA решило, что он сможет питать солнечные батареи Clipper, поэтому не придется использовать радиоизотопные генераторы, как в других миссиях. «Все эти годы исследований заставили нас отказаться от прежних концепций и сосредоточиться на реально достижимом, а не желаемом», говорит Курт Нибур.
В 2011 году, после отмены американо-европейской миссии, отчетом Национального исследовательского совета была подтверждена важность изучения ледяной луны. Несмотря на это, NASA по-прежнему осторожничает из-за стоимости.Посадочный модуль не получил финансирования в бюджетном запросе президента на 2018 год для NASA
Но доктор Джим Грин, директор планетарных наук в агентстве, говорит, что «эта миссия чрезвычайно захватывающая, потому что она расскажет нам о науке, которую мы могли бы делать на поверхности спутника».
NASA и Autodesk использует ИИ, который проектирует новые межпланетные посадочные модули
За последние двадцать лет предлагались весьма инновационные концепции посадочных модулей, отражающие научную щедрость, которой можно воспользоваться после приземления. Гирейн Джонс из Лаборатории космических исследований Мулларда работал над одной концепцией под названием «пенетратор».
И напротив, будущий посадочный аппарат NASA будет садиться мягко при помощи технологии «небесного крана», которая использовалась для безопасного сброса марсохода «Кьюриосити» на Марсе в 2012 году. Во время приземления он будет использовать автономную систему посадки для обнаружения и предотвращения поверхностных опасностей в режиме реального времени.
Clipper сможет обеспечить разведку посадочной площадки. «Мне нравится мысль, что он найдет подходящий оазис, где вода будет близко к поверхности. Может быть, там будет тепло и будут органические материалы», говорит Паппалардо.
Судно будет оснащено чувствительными инструментами и вращающейся пилой, которая позволит получить свежие образцы из-под обработанного радиацией поверхностного льда.
За последние годы телескоп Хаббл сделал предварительные наблюдения выбросов водяного льда, извергающихся из-под Европы, подобное энцеладским. Но нет никакого смысла в том, чтобы посещать места десятилетних извержений — аппарату нужно посетить место с относительно свежим выбросом.
Поэтому ученые должны понять, что управляет этими гейзерами: например, Clipper определит, связаны ли гейзеры с какими-нибудь горячими точками на поверхности.
Морские просторы Земли изобилуют жизнью, поэтому нам трудно представить себе стерильный океан 100-километровой глубины на Европе. Но научный порог обнаружения жизни установлен очень высоко. Сможем ли мы узнать инопланетную жизнь, если найдем ее?
Таким образом, команда предложила два способа. Во-первых, любое обнаружение жизни должно быть основано на множественных независимых линиях данных, полученных в ходе прямых измерений.
Местонахождение: Марс
Вероятные сроки обнаружения: начало 2030-х годов
Есть ли жизнь на Марсе? Этот вопрос волнует людей уже несколько столетий. В 1976 году аппарат НАСА Viking Landers вроде как даже нашел признаки возможного существования жизни на Марсе, хотя они до сих пор вызывают жаркие споры. С тех пор многочисленные орбитальные зонды и марсоходы исследовали планету, и их результаты доказали, что на Красной планете в прошлом была жидкая вода, а это значительно увеличивает вероятность существования жизни в его древних озерах и океанах.
В настоящее время марсоход НАСА Perseverance собирает наиболее интересные образцы грунта, складирует их на поверхности для будущей отправки на Землю и последующего анализа. Если все пойдет по плану, совместная миссия НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА) под названием Mars Sample Return Mission (Миссия по возврату образцов с Марса) заберет эти контейнеры и доставит их на Землю, где ученые смогут использовать все свое лучшее оборудование и самые передовые методы для определения того, существовала ли когда-то жизнь на Красной планете и существует ли она сегодня.
Конечно же, в ближайшие несколько лет еще предстоит преодолеть некоторые технологические препятствия, но растет вероятность того, что к началу 2030-х годов человечество раз и навсегда узнает, есть ли сейчас или была ли когда-то жизнь на Марсе.
Гипотеза Геи — жизнь на основе природных циклов
Одна из теорий говорит, что жизнь возможна только на Земле.
В 1975 году Джеймс Лавлок и Сидни Эптон совместно написали статью для New Scientist под названием «В поисках Геи». Придерживаясь традиционной точки зрения о том, что жизнь зародилась на Земле и процветала благодаря нужным материальным условиям, Лавлок и Эптон предположили, что жизнь таким образом взяла на себя активную роль в поддержании и определении условий для своего выживания. Они предположили, что вся живая материя на Земле, в воздухе, океанах и на поверхности является частью единой системы, ведущей себя подобно сверхорганизму, который способен настраивать температуру на поверхности и состав атмосферы нужным для выживания образом. Они назвали такую систему Геей, в честь греческой богини земли. Она существует, чтобы поддерживать гомеостаз, благодаря которому на земле может существовать биосфера.
Лавлок работал над гипотезой Геи с середине 60-х годов. Основная идея в том, что биосфера Земли имеет ряд природных циклов, и когда один идет наперекосяк, другие компенсируют его так, чтобы поддерживать жизненную способность. Это могло бы объяснить, почему атмосфера не состоит целиком из диоксида углерода или почему моря не слишком соленые. Хотя вулканические извержения сделали раннюю атмосферу состоящей преимущественно из диоксида углерода, появились вырабатывающие азот бактерии и растения, производящие кислород в процессе фотосинтеза. Спустя миллионы лет атмосфера изменилась в нашу пользу. Хотя реки переносят соль в океаны из пород, соленость океанов остается стабильной на 3,4%, поскольку соль просачивается через трещины в океаническом дне. Это не сознательные процессы, но результат обратной связи, которая удерживает планеты в пригодном для обитания равновесии.
Другие свидетельства включают то, что если бы не биотическая активность, метан и водород исчезли бы из атмосферы всего за несколько десятилетий. Кроме того, несмотря на увеличение температуры Солнца на 30% за последние 3,5 миллиарда лет, средняя глобальная температура пошатнулась всего на 5 градусов по Цельсию, благодаря регуляторному механизму, который удаляет диоксид углерода из атмосферы и запирает его в окаменелой органической материи.
Первоначально идеи Лавлока были встречены насмешками и обвинениями. Со временем, однако, гипотеза Геи повлияла на идеи о биосфере Земли, помогла сформировать цельное их восприятие в ученом мире. Сегодня гипотеза Геи скорее уважается, нежели принимается учеными. Она является скорее положительной культурной рамкой, в которой должны проводиться научные исследования на тему Земли как глобальной экосистемы.
Палеонтолог Питер Уорд разработал конкурентную гипотезу Медеи, названную в честь матери, которая убила своих детей, в греческой мифологии, основная идея которой сводится к тому, что жизнь по своей сути стремится к саморазрушению и самоубийству. Он указывает на то, что исторически большинство массовых вымираний были вызваны формами жизни, например, микроорганизмами или гоминидами в штанах, которые наносят тяжелые увечья атмосфере Земли.
По материалам listverse.com
Другие известные экзопланеты
Помимо пригодных для жизни, среди экзопланет есть настоящие рекордсмены, на которых тоже стоит обратить внимание:
- SWEEPS-11 – самая удаленная от Солнечной системы экзопланета. Она находится на расстоянии 27 700 световых лет. И хотя на данный момент ученые пытаются подтвердить предположительное существование планеты в 3 700 000 000 световых лет от Солнца, SWEEPS-11 остается самой далекой из подтвержденных.
- Проксима Центавра b – ближайшая к Земле экзопланета. Расстояние до нее – всего 4,25 световых лет.
- OGLE-2016-BLG-1195Lb – представляет собой цельный кусок льда. Не только ее поверхность, но и внутренняя часть планеты состоят целиком из водяного льда. Этому способствует и тот факт, что температура на планете не поднимается выше –190 градусов.
- На KELT-9b же все наоборот. Средняя температура поверхности планеты около 4,5 тыс градусов (всего на 1000 меньше, чем на поверхности Солнца). Ученые уверены, что со временем под действием такой температуры планета уничтожит саму себя.
- GJ 1214b – планета, поверхность которой целиком покрыта водой. По предварительным анализам ученых, глубина дна планеты может достигать более 1,5 тыс км (для сравнения: Марианская впадина – 11 км).
- Кеплер-16b – планета, вращающаяся одновременно вокруг двух звезд. Ученым пока не удалось объяснить этот феномен.
- PSR J1719-1438 b – планета, целиком состоящая из алмаза.
Энцелад
Энцелад является одним из спутников Сатурна. Он был открыт ещё в 18 веке, но интерес к нему возрос немного позже, после того, как космический аппарат «Вояджер 2» обнаружил, что поверхность спутника имеет сложную структуру. Она полностью покрыта льдом, имеет хребты, области со множеством кратеров, а также совсем молодые области, залитые водой и замерзшие. Это делает Энцелад одним из трех геологически активных объектов во внешней Солнечной Системе.
Межпланетный зонд Кассини в 2005 году изучал поверхность Энцелада и сделал множество интересных открытий. Кассини обнаружил, углерод, водород и кислород на поверхности спутника, а это ключевые компоненты для формирования жизни. Также в некоторых районах Энцелада были найдены метан и органические вещества. Кроме того, зонд выявил наличие жидкой воды под поверхностью спутника.
Тритон
Вы наверняка почти ничего не слышали о крупнейшем спутнике Нептуна, но он самый удивительный и уникальный среди всех миров Солнечной системы. На нем «курятся» черные вулканы, он вращается совершенно неправильно и появился из пояса Койпера. Будучи крупнее и массивнее Плутона и Эриды, он когда-то был королем всех объектов пояса Койпера, и теперь, находясь на орбите последней планеты в нашей Солнечной системе, он демонстрирует наличие множества важных для жизни материалов, включая азот, кислород, замороженную воду и метановые льды. Может ли какая-нибудь форма примитивной жизни существовать в этих энергетических дебрях? Вполне!
Эта карта мира показывает поверхность Цереры в насыщенных цветах, охватывая инфракрасные длины волн, выходящие за пределы видимого диапазона человека
Вулкан
И начались наблюдения и поиски Вулкана. Некоторые солнечные пятна были приняты за новую планету, другие наблюдения более известных астрономов казались более правдоподобными. Когда в 1877 году ле Верьер умер, он верил, что существование Вулкана было или будет подтверждено. Но в 1915 году появилась общая теория относительности Эйнштейна, которая точно предсказала движения Меркурия. Планета Вулкан больше не была нужна, но люди продолжали ее поиски. Конечно, внутри орбиты Меркурия нет ничего размером с планету, но там могли быть астероидоподобные объекты, так называемые «вулканоиды».
Другие биохимические варианты жизни
Где-то там есть жизнь
В принципе, было довольно много предложений касательно жизненных систем, основанных на чем-то другом, помимо углерода. Подобно углероду и кремнию, бор тоже имеет тенденцию образовывать прочные ковалентные молекулярные соединения, образуя разные структурные варианты гидрида, в которых атомы бора связаны водородными мостиками. Как и углерод, бор может связываться с азотом, образуя соединения, по химическим и физическим свойства подобным алканам, простейшим органическим соединения. Основная проблема с жизнью на основе бора связана с тем, что это довольно редкий элемент. Жизнь на основе бора будет наиболее целесообразна в среде, температура которой достаточно низка для жидкого аммиака, тогда химические реакции будут протекать более контролируемо.
Другая возможная форма жизни, которая привлекла определенное внимание, это жизнь на основе мышьяка. Вся жизнь на Земле состоит из углерода, водорода, кислорода, фосфора и серы, но в 2010 году NASA объявило, что нашло бактерию GFAJ-1, которая могла включать мышьяк вместо фосфора в клеточную структуру без всяких последствий для себя
GFAJ-1 живет в богатых мышьяков водах озера Моно в Калифорнии. Мышьяк ядовит для любого живого существа на планете, кроме нескольких микроорганизмов, которые нормально его переносят или дышат им. GFAJ-1 стала первым случаем включения организмом этого элемента в качестве биологического строительного блока. Независимые эксперты немного разбавили это заявление, когда не нашли никаких свидетельств включения мышьяка в ДНК или хотя бы каких-нибудь арсенатов. Тем не менее разгорелся интерес к возможной биохимии на основе мышьяка.
В качестве возможной альтернативы воде для строительства форм жизни выдвигался и аммиак. Ученые предположили существование биохимии на основе азотно-водородных соединений, которые используют аммиак в качестве растворителя; он мог бы использоваться для создания протеинов, нуклеиновых кислот и полипептидов. Любые формы жизни на основе аммиака должны существовать при низких температурах, при которых аммиак принимает жидкую форму. Твердый аммиак плотнее жидкого аммиака, поэтому нет никакого способа остановить его замерзание при похолодании. Для одноклеточных организмов это не составило бы проблемы, но вызвало бы хаос для многоклеточных. Тем не менее существует возможность существования одноклеточных аммиачных организмов на холодных планетах Солнечной системы, а также на газовых гигантах вроде Юпитера.
Сера, как полагают, послужила основой для начала метаболизма на Земле, и известные организмы, в метаболизм которых включена сера вместо кислорода, существуют в экстремальных условиях на Земле. Возможно, в другом мире формы жизни на основе серы могли бы получить эволюционное преимущество. Некоторые считают, что азот и фосфор могли бы также занять место углерода при довольно специфических условиях.
Церера
Может показаться странной сама возможность существования жизни на этом астероиде. Но когда астероиды падают на Землю, мы находим не только 20 аминокислот, необходимых для жизни, но и 100 других: кирпичики жизни повсюду. Может ли самый большой астероид из всех этих, демонстрирующий белые солевые отложения на дне своих ярких кратеров, на самом деле похвастать жизнью? Хотя ответом будет «наверное, нет», не стоит забывать, что именно столкновения между астероидами и объектами пояса Койпера занесли сырье для примитивной жизни, которая появилась на Земле. Хотя сегодня мы допускаем, что активная биология могла появиться еще до формирования Земли. Если это так, сигнатуры жизни могли бы оказаться запертыми в мирах вроде Цереры, которая считается лучшим кандидатом для поиска жизни. Нужно только взглянуть поближе.
Атмосфера Плутона, заснятая «Новыми горизонтами»
Каптейн B
Красный карлик Каптейн находится 13 световых годах от Земли в созвездии Живописца. Эта звезда обладает массой примерно в 0,28 раза больше и радиусом в 0,29 раза больше, чем у Солнца. Возраст звезды Каптейн оценивается в 8 миллиардов лет.
Звезда была названа в честь обнаружившего ее еще в 19-м веке голландского астронома Якобуса Корнелиуса Каптейна. Эта звезда движется относительно Солнца с очень высокой пространственной скоростью. При этом ее высокая видимая звездная величина (яркость) делает ее видимой даже для любительских телескопов.
Каптейн B является пока недоказанной экзопланетой. Год на ней длится 48 земных суток. Ее радиус неизвестен. Однако ее масса в пять раз больше массы Земли. На планете может содержаться жидкая вода. Даже неполная информация о планете и ее звезде делают Каптейн B потенциальным кандидатом для будущих колонизаций.
Тихе
кометы
В теории длиннопериодичные кометы должны приходить в равных количествах со всех сторон. В действительности же, кометы приходят с одной стороны чаще, чем с других. Почему? В 1999 году Джон Матезе, Патрик Уитмен и Даниэль Уитмайр предположили, что причиной может быть большой далекий объект под названием Тихе. Масса Тихе, по оценке ученых, должна составлять три массы Юпитера. Расстояние до Солнца — около 25 000 а. е.
Тем не менее космический телескоп WISE недавно осмотрел все небо и предоставил Матезе неутешительные результаты. 7 марта 2014 года NASA сообщило, что WISE «не обнаружил ни одного объекта больше Юпитера в пределах 26 000 а. е.». Судя по всему, планета Тихе не существует.
Спутник Европа
На Юпитере нет жизни, а вот на его спутнике — возможно
Один из спутников газового гиганта Солнечной системы, Юпитера. Еще один кандидат на роль обитаемого мира, потому что там есть вода, которая, по крайней мере согласно нашим теориям, может содержаться в жидком состоянии. Астрономы уверены, что Европа обладает всеми необходимыми компонентами для жизни: там есть вода, источники энергии и правильный химический состав среды. Вода, согласно нашим лучшим предположениям, скрывается под толстой ледяной коркой, составляющей поверхность Европы.
О возможности прямого исследования Европы ученые стали говорить относительно недавно. В начале этого года было объявлено, что в течение ближайших лет должна стартовать миссия Europa Clipper. В ее рамках к спутнику Юпитера будет отправлен космический аппарат, который будет исследовать и фотографировать поверхность Европы. Это будет происходить многократно. Ученые таким образом хотят получить возможность провести анализ особенностей спутника со всех сторон, а заодно и поискать на нем признаки жизни.
Марс
Лавовая трубка на Марсе. Хорошее место для того, чтобы укрыться от радиации
Об обитаемости Марса не писал только ленивый. Но данные десятка миссий говорят о том, что это сухая, безжизненная пустыня и населена роботами (пара марсоходов). Около 3.5 млрд. лет назад у Марса были океаны жидкой воды и атмосфера. Но планета меньше нашей, ядро остыло, генерация магнитного поля прекратилась, и атмосфера сдулась солнечным ветром. Вода без защиты атмосферы испарилась, оставив после себя отложения гипса и залежи льда в глубине почвы. А нам остается любоваться только каналами, которые образовались под влиянием воды, да колупать дно древнего озера очередным марсоходом.
Метан на Марсе
Карта распределения метана на Марсе
Но есть и хорошие новости. На Марсе обнаружили следы метана. Данные сразу нескольких зондов говорят о периодическом присутствии этого газа. Метан очень быстро разлагается, значит должен быть источник, который постоянно пополняет атмосферу. На Земле почти весь метан биогенного происхождения. А на Марсе…неизвестно. Возможно какие-то залежи под поверхностью, хотя вулканизма и тектоники на планете нет уже давно, а на Земле это основной небиогенный поставщик этого газа. За эту соломинку хватаются оптимисты, но одного признака мало, нужны железные доказательства наличия жизни. Например, марсианский метеорит, найденный в Антарктиде — возможно, но многие ставят под сомнение, что найденные в нем «бактерии» действительно бактерии, слишком уж маленькие. Результаты экспериментов посадочных модулей Викинга? Вряд-ли, большинство склоняется к небиогенному трактованию полученных результатов из-за их сомнительности.
Компьютерная симуляция того, как выглядел Марс в прошлом. По центру снимка долина Маринера
Поэтому поиск жизни на Марсе — это скорее не поиск ее в настоящем времени, что крайне маловероятно, а поиск следов в прошлом. Более 3 млрд. лет назад на Марсе все условия были подходящие, так что была ненулевая вероятность зародиться этой жизни. И если мы найдем свидетельство ее зарождения, это уже будет триумф. Тем более на Земле она уже возникла спустя 400-800 млн. лет после образования самой планеты! А возможно и раньше, следов почти не сохранилось. Фактически, как только закончилась поздняя тяжелая бомбардировка и все мимо пролетающие космические тела перепахали поверхность Земли, превратив ее в раскаленный филиал ада, появилась первая примитивная жизнь. Далее тройка (а, в реальности двойка) лидеров на которых мы возможно сможем найти хотя-бы примитивную жизнь.
Жизнь на Европе
Мощная гравитация Юпитера помогает генерировать приливные силы, которые многократно растягивают и ослабляют луну. Но стрессы, которые создали раздробленный ландшафт Европы, лучше всего объясняются тем, что ледяная оболочка плавает в океане жидкой воды.
Соленая глубина Европы может доходить до 80-170 километров в глубь спутника, а значит, она может содержать в два раза больше жидкой воды, чем все океаны Земли.
И хотя вода является одной из важнейших предпосылок для жизни, океан Европы может иметь и другие — такие как источник химической энергии для микробов. Более того, океан может взаимодействовать с поверхностью при помощи ряда средств, включая теплые капли льда, поднимающиеся по ледяной оболочке снизу вверх. Поэтому изучение поверхности может дать ключ к тому, что происходит в океане.
Теперь NASA начинает две миссии, чтобы исследовать этот интригующий мир. Обе они обсуждались на 48-й Лунной и планетарной научной конференции (LPSC) в Хьюстоне.
Жизнь на Титане
Во внешней Солнечной системе проживают газовые и ледяные гиганты с весьма неблагоприятными условиями. Поэтому приходится сместить фокус внимания с планет на их прекрасные спутники. Исследователи все пристальнее всматриваются в крупнейший спутник Сатурна Титан.
С одной стороны это место холоднее Земли и лишено воды в жидком состоянии на поверхности. А с другой стороны, Титан наделен густым атмосферным слоем с множеством химических элементов и соединений углерода. Существует вероятность, что под ледяной оболочкой можно обнаружить огромное количество жидкой воды, которая подогревается за счет приливного взаимодействия с Сатурном. Эти жидкие смеси могут создать пребиотическую химию для живых организмов.
Мы знаем, что жизнь не существует без воды. Но это земная точка зрения. Исследователи считают, что жизнь на Титане могла взять за основу жидкий углерод, вроде метана и этана. Выходит, что гипотетические живые существа в метановых озерах Титана могут брать H2 вместо O2, вступать в реакцию с ацетиленом вместо глюкозы и создавать метан, а не углекислый газ.
Интересно, что в 2015 году удалось даже вывести гипотетическую клеточную мембрану, способную функционировать в жидком метане. Основой выступит акрилонитрил, который присутствует на Титане. Кстати, у этого спутника наблюдают самый высокий потенциал обитаемости среди всех миров после Земли.
Когда открыли Марс
На Марсе почти наверняка существует жизнь, но некоторые ученые все еще в это не верят
Кроваво-красная четвертая планета нашей Солнечной системы давно ассоциируется с римским богом войны, которого зовут Марс. И если многие считали, что Венера вполне могла обладать земной атмосферой, подобные мысли были и на тему Марса. В 1877 году, исследуя планету с помощью телескопа, астроном Джованни Скиапарелли описал ряд особенностей, которые он назвал Canali. Это слово было переведено неправильно, и на Марсе внезапно обнаружились каналы, причем, как подумали люди, искусственного происхождения. Спустя двадцать лет другой астроном, Камиль Фламмарион тоже определил особенности поверхности искусственного происхождения, и люди окончательно поверили в то, что на планете может быть жизнь. Восприятие общественности привело к возникновению целого ряда научно-фантастических романов на тему Марса вроде «Войны миров» Герберта Уэллса.
Достижения в области телескопов, которые пришли позже, позволили взглянуть на планету по-новому. Астрономы смогли измерить температуру планеты, определить ее атмосферное содержание и массу. На протяжении 1960-х годов, Советский Союз пытался отправить восемь зондов к Марсу, но ни разу так и не достиг успеха, хотя в 1970-х годах на Марс успешно прибыли орбитальные аппараты. NASA безуспешно попыталась отправить к Марсу Mariner 3, а вот Mariner 4, запущенный в 1964 году, успешно облетел планету и показал, что она мертва. И все же, вслед за этими разведчиками, миссии «Викингов» стали настоящим первым вторжением: 20 июля 1976 года зонд приземлился на Красную планету для проведения беспрецедентной миссии, которая продлилась до 1982 года. Вскоре за ним последовал «Викинг-2», приземлившийся на Марс в сентябре 1976 года и проработавший до 1980.
Несмотря на успех миссии, только в 1997 году на Марс был выгружен первый передвижной ровер в рамках миссии Mars Pathfinder. Последовавшая за ним миссия Mars Climate Orbiter провалилась из-за человеческой ошибки, а еще несколько марсианских зондов просто не долетели. В 2004 году NASA запустила марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити», которые оказались не в пример успешными. В 2012 году на смену этим роверам прибыл «Кьюриосити», который до сих пор работает.
В воде на Энцеладе есть фосфор?
В недавнем исследовании, которое было опубликовано в издании PNAS, говорится, что данные с “Кассини” ошибочны. На самом деле в водах спутника Сатурна содержится большое количество растворенного фосфора.
Миссия на Энцелад будет запущена только в 2030-х годах
Сделать такие выводы помогло построение модели химической эволюции океана. В нем авторы учитывали все возможные пути, по которым фосфор мог перейти как в растворимую форму, так и не растворимую, то есть недоступную для биологической химии. На возможность растворения фосфора в воде влияют ряд факторов, таких как кислотность, наличие других растворенных веществ и пр.
Собрав все данные воедино о предполагаемом составе энцеладного океана, а также знания о растворимости известных на Земле фосфорных соединений, ученые пришли к выводу, что фосфора в воде должно быть достаточно для зарождения жизни, то есть в 3-4 раза больше, чем читалось ранее. Он может попадать в воду спутника из каменистого ядра. Ученые предполагают, что вода может проходить сквозь пористое «сердце» Энцелада.
Но почему же тогда данные, собранные аппаратом «Кассини» этого не подтвердили? Дело в том, что ученые искали фосфор лишь в самых распространенных химических веществах. Поиски фосфора в других соединениях продолжаются, и могут занять еще больше времени. Нынешнее исследование может подсказать ученым, где может быть фосфор.
Если авторы не ошиблись, и на Энцеладе действительно есть фосфор, с большой долей вероятности можно говорить и о том, что там есть жизнь. Но узнать об этом мы сможем лишь в начале 2050-х годов.
Где же другие планеты земного типа? (Экзопланеты)
Увлечение возможностью существования жизни в других частях Вселенной привело к третьей теории. Предположительно, инопланетяне, если они вообще существуют, должны жить на планетах, вращающихся вокруг звезд. Из того, что мы узнали о других планетах, вращающихся вокруг Солнца, ясно, что мы одни в нашей Солнечной системе. Но как насчет планет, вращающихся вокруг других звезд?
До недавнего времени у нас не было никаких доказательств существования планет за пределами Солнечной системы. Большинство людей предполагали, что планеты должны быть, но мы просто не могли их обнаружить. Это изменилось 25 лет назад. С тех пор число известных экзопланет увеличилось почти до 4000. Движущей силой поиска экзопланет было желание показать, что планетные системы существуют везде. Не каждая планета подойдет: по-видимому, она должна быть похожей на Землю, чтобы поддерживать жизнь.
Что же обнаружило открытие этой сокровищницы экзопланет? Данные показали, что планеты, вращающиеся вокруг других звезд, и даже планетные системы, действительно распространены. Более того, в отчетах утверждается, что некоторые из экзопланет (хотя и не многие) похожи на Землю.
Но когда вы ознакомитесь с данными ближе, то увидите, что с каждой из планет возникают проблемы. Каким критериям должна отвечать планета, чтобы действительно быть похожей на Землю? Во-первых, она должна быть примерно такого же размера. Если планета слишком велика, ее сильная гравитация сохранит неправильный состав газов для поддержания жизни. Но если планета слишком мала, слабая гравитация вряд ли удержит атмосферу вообще. Поэтому только очень малый диапазон масс может претендовать на звание «земной».
Во-вторых, похожая на Землю планета должна иметь подобный состав. Земля имеет много железа и никеля в своем составе, большая часть которых находится в ее ядре. Это создает магнитное поле, которое является ключевым для защиты жизни от смертоносных частиц, испускаемых звездами, вокруг которых планета вращается, и других источников излучения в космосе. Но необходимы и другие элементы, такие как кремний (силиций). Без кремния любая планета, вероятно, была бы газовым гигантом, таким как Юпитер, или водным миром без суши.
В-третьих, планета земного типа должна вращаться в узком диапазоне, называемом «обитаемой зоной». Если экзопланета вращается вокруг своей звезды слишком близко, то жар будет выпаривать всю жидкую воду, необходимую для жизни. Но если экзопланета находится слишком далеко, вся вода на ней замерзнет, что затруднит выживание населяющих ее существ.
Но это поднимает четвертую проблему: вращение вокруг звезды правильного типа. Даже если планета вращается в пределах обитаемой зоны своей звезды, что хорошего в том, если нестабильная звезда испускает смертельное излучение? Большинство «земных» планет, которые появляются в новостях, вращаются вокруг очень тусклых красных карликов. Последние печально известны своими магнитными бурями, которые высвобождают огромное количество заряженных частиц. Любая экзопланета, вращающаяся слишком близко, будет купаться в излучении, которое в сотни, если не тысячи раз больше, чем на Земле.
Поскольку красные карлики весьма малы, обитаемая зона находится очень близко к звезде. Это создает еще одну проблему: исключает возможность защитного магнитного поля. Как? Поскольку такие планеты вращаются вокруг своих родительских звезд очень близко, то приливные силы, вероятно, замедляют вращение планеты, что предотвращает образование магнитного поля. Без магнитного поля заряженные частицы уничтожат атмосферу экзопланеты.
В-пятых, сильная приливная сила, вероятно, зафиксировала бы эти экзопланеты в синхронном вращении, причем одна сторона планеты будет постоянно обращена к звезде, а другая — в сторону. Половина планеты будет слишком горячей для жизни, в то время как другая половина будет постоянно заморожена. Только узкий диапазон территории вдоль границы мог бы поддерживать жизнь, при условии, что других проблем нет. Во всяком случае, ни одна из предполагаемых планет земного типа не похожа на Землю вообще.
Если бы вы спросили большинство ученых 30 лет назад, сколько планет земного типа они ожидали бы найти среди 4000 экзопланет, мало кто сказал бы: «Ни одной». Вместо этого большинство полагало бы, что мы найдем много планет, похожих на Землю.
Энцелад
Спутник Сатурна Энцелад
Наиболее многообещающим местом для обитания живых организмов является спутник Сатурна – Энцелад. Несколько похожий на Европу, этот спутник все же отличается от всех других космических тел Солнечной системы тем, что на нем обнаружена жидкая вода, углерод, кислород и азот в форме аммиака. Причем результаты зондирования подтверждаются реальными фотографиями огромных фонтанов воды, бьющих из трещин ледяной поверхности Энцелада. Собрав воедино полученные свидетельства, ученые утверждают о наличии подповерхностного океана под южным полюсом Энцелада, температура которого лежит в диапазоне от -45°C до +1°C. Хотя существуют оценки, согласно которым температура океана может достигать даже +90. Даже если температура океана не высока, все же нам известны рыбы, живущие в водах Антарктики при нулевой температуре (Белокровные рыбы).
Помимо этого, данные, полученные аппаратом «Кассини», и обработанные учеными из института Карнеги, позволили выяснить щелочность среды океана, которая составляет 11-12 pH. Данный показатель является довольно благоприятным для зарождения, а также поддержания жизни.