Есть ли жизнь в системе Сатурна?

Диона: новая надежда

Разочаровавшись в поисках жизни на других планетах Солнечной системы, ученые стали присматриваться к их спутникам.

Оказалось, что не все они похожи на нашу Луну. Некоторые спутники больших планет имеют атмосферу (правда, крайне разреженную) и большие запасы водного льда. Разумеется, при атмосферном давлении в миллиардную долю от земного, температуре минус 150-200 градусов и полном отсутствии радиационной защиты от жестких космических излучений не выжить даже микробам. Но это – на поверхности. А если заглянуть внутрь?..

Подледные океаны

Непосредственно «заглянуть внутрь» таких спутников пока не получится. Ни одна космическая станция еще не опускалась на поверхность Энцелада и Европы и не занималась там глубинным бурением. Судить о том, что находится в глубине этих каменно-ледяных глыб можно лишь по косвенным данным - предоставленным, однако, именно космическими станциями.

53 года назад «Вояджер-1» и «Вояджер-2» впервые в истории человечества приблизились к Юпитеру. Аппаратура станций сделала подробные снимки спутников планеты и передала их на Землю.

Систему Сатурна в том же 1979 г. впервые исследовал «Пионер-11».

Возможно, уже тогда у ученых появились подозрения (или, лучше сказать, надежды) по поводу того, что некоторые спутники Юпитера и Сатурна внутри гораздо интереснее, чем снаружи. А новые космические миссии постепенно превращали эти подозрения в уверенность.

Речь шла о том, что под холодной и безжизненной поверхностью спутников могут находиться огромные запасы жидкой воды. Целые океаны жидкой воды под многокилометровой толщей льда...

Температура воды в таких океанах может быть вполне подходящей для живых организмов (никто же не сомневается, скажем, в том, что воды нашего Ледовитого океана обитаемы).

Толща льда служит достаточной защитой от космических излучений, а необходимые для жизни кислород и другие элементы могут поступать сквозь трещины, ведущие на поверхность.

Остается, правда, проблема освещения; но ведь и на Земле достаточно много организмов, живущих на больших глубинах в океане и понятия не имеющих о том, что такое солнечный свет.

Появились и первые кандидаты на роль таких «водных миров»: спутник Сатурна Энцелад и спутник Юпитера Европа. То есть, кандидатов было, конечно же, больше; но именно для этих двух лун наличие подледных океанов считалось наиболее вероятным. А где океан – там может быть и жизнь…

Один мир хорошо, два - лучше

Справедливости ради надо сказать, что Европа была признана таким кандидатом совсем недавно, в апреле 2022 г. (подробнее об этом – в статье «Есть ли жизнь в Европе?», №23-2022). До этого внимание ученых, ищущих признаки внеземной жизни на спутниках, было приковано к Энцеладу.

Этот шестой по размеру и четырнадцатый по удалению спутник Сатурна был в этом смысле поистине великолепен и многообещающ. В 2005 г. миссия «Кассини» добыла неопровержимые доказательства того, что под поверхностью Энцелада скрыты огромные запасы жидкой воды. Это были знаменитые «водные гейзеры» в районе южного полюса, выстреливающие воду и водяной пар со скоростью до 2000 км/ч. Было установлено также, что Энцелад внутри теплый из-за продолжающейся геологической активности и богат углеродом и азотом в форме аммиака. Кислород, пусть в ничтожных долях, там тоже имелся.

NASA заявило, что Энцелад – «наиболее пригодное для такой жизни, какую мы знаем, место в Солнечной системе». Но вынуждено было признать, что такое место, скорее всего, единственное, и что подходящие (возможно!) условия для жизни вовсе не означают, что жизнь там действительно есть. Надо бы проверить, слетать туда, приземлиться… И такие проекты действительно начали разрабатываться, но не так, чтобы слишком активно: система Сатурна далека, полет с приземлением и исследованием глубин будет стоить баснословно дорого. Вот если бы поблизости обнаружился еще один такой мир…

Эти «молитвы» ученых были услышаны. Правда, не поблизости, а в системе Юпитера, нашелся еще один кандидат в обитаемые миры – Европа. В определенном смысле Европа оказалась более многообещающей, чем Энцелад.

В центре Европы имеется небольшое железное ядро, окруженное силикатными (то есть, на основе кремния) породами. Над породами плещется океан (который дает о себе знать водяными гейзерами), а еще выше – ледяная корка – но не сплошная, а с трещинами.

У Европы есть атмосфера, крайне разреженная, зато состоящая в основном из кислорода. Этот кислород, равно как и другие, необходимые для жизни, элементы могут поступать в глубинный океан через трещины. Именно наличие трещин и делает Европу более перспективной для существования жизни, чем Энцелад. Ну а то, что система Юпитера находится на 600 млн км ближе к Земле, чем система Сатурна, делает Европу и более доступной для поиска.

Во всяком случае, так думают в Европейском космическом агентстве. Европейская автоматическая станция JUICE направится в 2025 году именно в систему Юпитера, где сделает витки вокруг Европы на малой (400 км) высоте и сбросит зонды над самыми перспективными трещинами во льду.

Однако и упования американцев на систему Сатурна были услышаны «кем-то там». Потому что почти сразу после признания Европы потенциально обитаемым миром появились сообщения о спутнике Сатурна Дионе, до 2022 года не пользовавшейся особым вниманием ни астрономов, ни астробиологов.

Знакомьтесь: Диона

И не удивительно – среди 82 лун Сатурна Диона казалась совершенно заурядным, ничем не примечательным объектом.

Не самая большая из них, но и не самая маленькая - в 11 раз меньше Земли по диаметру. Не самая дальняя от Сатурна и не самая близкая; расстояние примерно как от Земли до Луны. Как и Луна, всегда повернута к своей планете одной стороной.

В общем, самый обычный спутник планеты-гиганта.

Но более подробный анализ данных, присланных «Кассини», показал, что Диона вовсе не так проста, и может таить сюрпризы. Во-первых, на Дионе есть кислородосодержащая атмосфера. Во-вторых, под поверхностью Дионы, скорее всего, есть водяной океан. Под очень толстой поверхностью (до 100 км), но не сплошной, а с трещинами. Океан, кстати, по приблизительным оценкам, гораздо больше, чем под поверхностью Энцелада и Европы – его толща достигает 65 км.

А теперь – главное. То, что отличает Диону от двух других «водных миров» и, возможно, делает ее «кандидатом №1» на наличие внеземной жизни.

Ядро Дионы содержит множество радиоактивных элементов. Распадаясь, они выделяют тепло, которое приводит к таянию ближних к ядру слоев льда и поддержанию необходимой для жизни температуры в океане.

Кислород в атмосфере (очень разреженной, но все же лучше, чем ничего) Диона «добывает» весьма оригинальным способом. Благодаря тому, что ее орбита лежит параллельно экватору Сатурна, Диона подвергается регулярной мощной бомбардировке заряженными частицами из магнитосферы Сатурна. Поскольку на ее поверхности никто не живет, это не страшно. Зато частицы «выбивают» из поверхностного льда молекулы кислорода. Этот кислород по трещинам может поступать как в водяные «карманы», расположенные в толще льда, так и на глубину самого океана. Там его могут поглощать местные формы жизни. Эти формы жизни, скорее всего, самые примитивные, на уровне микроорганизмов; но уж для них-то условия в океане Дионы могут быть более комфортными, чем в океанах Энцелада и Европы.

«Марсианские каналы» на Дионе

Водяные гейзеры, как решающее доказательство существования подледного океана, на Дионе пока не замечены. Ученые, впрочем, полагают, что это лишь вопрос времени и дальнейших экспедиций в систему Сатурна.

А такие экспедиции обязательно должны состояться. Диона - не просто обладательница самого крупного в Солнечной системе подледного океана, но и новая надежда астробиологов.

На ее поверхности обнаружены соли легких металлов, которые, по мнению некоторых ученых, являются продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Если это так, водные обитатели Дионы не просто получают по трещинам кислород и другие необходимые элементы, но и сами иногда выползают на поверхность.

А может, и не выползают. Может, выходят - если у них есть конечности.

А это уже совсем другой уровень организации живых организмов… К такой мысли астробиологов могли привести обнаруженные в центральной части Дионы странные узкие полосы, похожие на пресловутые марсианские каналы.

Только, в отличие от марсианских каналов, оказавшихся, в конце концов, оптической иллюзией, полосы Дионы вполне реальны.

На фотографиях Дионы, сделанных аппаратом «Кассини» в самом конце его работы, хорошо видны узкие и длинные параллельные линии. Ученые Института планетарных наук в Аризоне (США), утверждают, что эти полосы «отличаются от всего, что мы видели раньше в нашей Солнечной системе».

Пока даже самые оптимистически настроенные личности не спешат связать эти полосы с живыми организмами. Ищутся другие разумные объяснения – к примеру, движение крупных каменных валунов по поверхности спутника, тектонические сдвиги или падение осколков одного из колец Сатурна.

Но ни одна из этих версий не объясняет ни геометрическую правильность полос на Дионе, ни их четкую ориентировку вдоль экватора.

Кто или что является причиной возникновения «дионийских каналов» - ответ на этот вопрос может дать лишь новая экспедиция в систему Сатурна.

ОЛЬГА СТРОГОВА

Европейское и американское космические агентства объединились для создания автоматической станции «Saturn Sуstem Mission». В проекте – орбитальный космический аппарат и два спускаемых на поверхность спутников модуля.