Ученые усомнились в существовании водяных гейзеров на Европе: что это меняет в поисках жизни

Спутник Юпитера Европа уже много лет считается одним из главных кандидатов на существование внеземной жизни в Солнечной системе. Главная причина — огромный подледный океан, скрытый под ледяной корой. Дополнительный интерес к этому миру появился после сообщений о возможных выбросах водяного пара в космос. Такие гейзеры могли бы позволить изучать океан Европы без бурения льда.

Однако новое исследование заставляет ученых пересмотреть прежние выводы. Группа исследователей пришла к выводу, что значительная часть наблюдений, которые считались признаками водяных шлейфов, может объясняться совершенно другими процессами. Работа опубликована в журнале The Planetary Science Journal.

Почему Европа считается особенным миром

Европа — один из четырех крупнейших спутников Юпитера, открытых еще Галилео Галилеем в XVII веке. По размерам она немного меньше Луны, однако ее строение делает спутник крайне необычным.

Под поверхностью Европы находится глобальный океан жидкой воды. По современным оценкам, объем этой воды может превышать суммарный объем всех океанов Земли. Ледяная кора сверху имеет толщину от нескольких километров до десятков километров.

Интерес к Европе связан прежде всего с астробиологией. Для жизни в привычном понимании необходимы три основных компонента:

• жидкая вода;
• источник энергии;
• химические элементы, необходимые для сложной органической химии.

Многие ученые считают, что Европа потенциально обладает всеми этими условиями.

Откуда появилась идея о гейзерах

Интерес к водяным выбросам возник после наблюдений космического телескопа Hubble в 2012 году. Тогда исследователи сообщили о возможных признаках водяного пара возле южного полюса Европы.

Позже появились и другие наблюдения:

• ультрафиолетовые аномалии;
• локальные тепловые особенности поверхности;
• необычные изменения магнитного поля;
• данные космического аппарата Galileo;
• повторные наблюдения Hubble.

Все это постепенно укрепило гипотезу о существовании шлейфов водяного пара.

Если такие выбросы действительно существуют, они имеют огромное значение. Космический аппарат мог бы пролететь через шлейф и напрямую проанализировать состав океанической воды, выброшенной из глубин Европы.

Именно поэтому предполагаемые гейзеры стали одной из ключевых целей будущих миссий к системе Юпитера.

Что показало новое исследование

Авторы новой работы провели повторный анализ данных, связанных с предполагаемыми шлейфами Европы. Исследователи пришли к выводу, что многие наблюдения могут иметь альтернативные объяснения.

Одна из главных проблем заключается в том, что сигналы крайне слабые и нестабильные. В отличие от спутника Сатурна Энцелада, где гейзеры наблюдаются регулярно и напрямую, на Европе признаки выбросов остаются спорными и плохо воспроизводимыми.

Некоторые предполагаемые шлейфы фиксировались только один раз и больше никогда не наблюдались повторно. Это создает серьезные трудности для подтверждения их существования.

Возможные альтернативные объяснения

Исследователи отмечают, что часть сигналов могла возникать из-за особенностей обработки данных или сложностей наблюдений возле яркого Юпитера.

Кроме того, на интерпретацию наблюдений могут влиять:

• заряженные частицы магнитосферы Юпитера;
• особенности ультрафиолетовых наблюдений;
• шумы детекторов;
• локальные особенности поверхности Европы;
• эффекты рассеяния света.

Авторы работы подчеркивают, что отсутствие надежного повторяемого сигнала не позволяет считать существование шлейфов доказанным фактом.

Почему это важно для будущих миссий

Новое исследование не означает, что на Европе точно нет выбросов воды. Речь идет о том, что доказательства пока недостаточно убедительны.

Это особенно важно на фоне подготовки сразу нескольких крупных миссий к системе Юпитера.

Главной из них станет аппарат Europa Clipper от NASA. Его запуск уже состоялся, а прибытие к Юпитеру ожидается в начале 2030-х годов.

Аппарат должен выполнить десятки пролетов мимо Европы и изучить:

• структуру ледяной коры;
• состав поверхности;
• подледный океан;
• магнитное поле;
• возможную активность шлейфов.

Если выбросы действительно существуют, Europa Clipper сможет получить значительно более надежные данные, чем Hubble.

Кроме NASA, Европу будет исследовать и европейская миссия JUICE Европейского космического агентства. Хотя основная цель JUICE — спутник Ганимед, аппарат также выполнит несколько близких пролетов возле Европы.

Чем Европа отличается от Энцелада

Сравнение Европы с Энцеладом возникает постоянно, однако между этими мирами есть важные различия.

На Энцеладе гейзеры наблюдаются напрямую уже много лет. Космический аппарат Cassini неоднократно пролетал через выбросы вещества, анализировал их состав и обнаружил:

• водяной пар;
• органические молекулы;
• соли;
• молекулярный водород.

Все это стало серьезным аргументом в пользу существования гидротермальной активности в океане Энцелада.

На Европе же ситуация значительно менее определенная. Если шлейфы существуют, они могут быть:

• редкими;
• кратковременными;
• слабыми;
• зависимыми от приливных процессов.

Именно поэтому их так сложно обнаружить.

Что известно о подледном океане Европы

Даже если водяных выбросов нет, Европа все равно остается одним из самых интересных объектов для поиска жизни.

Сильным аргументом в пользу существования океана считаются данные миссии Galileo, работавшей возле Юпитера в 1990-х и начале 2000-х годов. Аппарат обнаружил признаки индуцированного магнитного поля, которое лучше всего объясняется наличием соленого жидкого океана под поверхностью.

Поверхность Европы также покрыта многочисленными трещинами и хаотическими структурами. Многие ученые считают, что ледяная кора спутника взаимодействует с океаном снизу.

Кроме того, приливные силы Юпитера постоянно деформируют Европу. Эта деформация создает внутренний нагрев, который может поддерживать воду в жидком состоянии на протяжении миллиардов лет.

Может ли на Европе существовать жизнь

Прямых доказательств жизни на Европе нет. Однако спутник остается одним из наиболее перспективных мест для поисков внеземных микроорганизмов.

Особый интерес вызывают возможные процессы на дне океана. Если там существуют гидротермальные источники, аналогичные земным «черным курильщикам», они могут создавать химическую среду, пригодную для жизни даже без солнечного света.

На Земле подобные экосистемы существуют на больших глубинах океана и полностью основаны на химической энергии.

Именно поэтому Европа, Энцелад и некоторые другие ледяные спутники считаются приоритетными объектами современной астробиологии.

Почему научный скептицизм важен

История с предполагаемыми гейзерами Европы показывает, как работает современная наука.

Даже широко обсуждаемая гипотеза может быть пересмотрена после появления новых данных или повторного анализа наблюдений. Для астрономии это особенно важно, поскольку многие открытия основаны на очень слабых сигналах, полученных с огромных расстояний.

Авторы нового исследования не утверждают, что прежние работы были ошибочными. Они лишь указывают, что существующие данные пока недостаточно надежны для окончательных выводов.

В ближайшие десятилетия именно миссии нового поколения должны дать окончательный ответ на вопрос о том, выбрасывает ли Европа воду в космос и насколько активен ее скрытый океан.

Если такие выбросы подтвердятся, это значительно упростит изучение одного из самых загадочных миров Солнечной системы.

Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org