Позаземне існування: які планети та їх супутники можуть приховувати життя

Нещодавно NASA оголосила про старт місії Europa Clipper, головною метою якої є дослідження супутника Юпітера — Європи. Багато вчених вважають це місце одним із найбільш перспективних в Сонячній системі для пошуку позаземного життя. Це пов'язано з тим, що під крижаною оболонкою Європи прихований величезний океан, об'єм води в якому перевищує загальний обсяг всіх океанів Землі.

Проте, незважаючи на те, що Європа викликає значний інтерес серед астробіологів, вона не є єдиним об'єктом у Сонячній системі, який має потенціал для підтримки життя. У даній статті ми розглянемо планети та супутники, які, за сподіваннями вчених, можуть стати оселею для позаземних форм життя.

Венера вважається найбільш нездатним до життя світом у нашій Сонячній системі, і це не без підстав. Завдяки надзвичайному тиску та високим температурам, які перевищують навіть ті, що спостерігаються на Меркурії, жоден з апаратів, створених на Землі, не зміг витримати на її поверхні більше години. З огляду на ці умови, виникає питання: яке життя може існувати в таких жорстких обставинах?

Проте важливо усвідомлювати, що, незважаючи на те, що Венера сьогодні виглядає як справжнє пекло, вона не завжди була такою. За своїми фізичними властивостями ця планета має багато спільного із Землею. Чимало дослідників вважають, що в далекому минулому умови на її поверхні були набагато більш благополучними, і навіть існував океан.

На жаль, поступове збільшення світності Сонця прирекло Венеру. Навіть якщо там і були океани, через безжалісний парниковий ефект вони давно випарувалися. Однак цей процес не був одномоментним. У теорії, венеріанське життя у вигляді мікробів могло встигнути переміститися у верхні шари атмосфери планети, де умови набагато сприятливіші. А деякі вчені навіть спекулюють на тему того, що воно все ще може існувати й на самій поверхні планети.

Безумовно, на даний момент це переважно теоретичні роздуми. У 2020 році світ облетіла новина про виявлення фосфіну в атмосфері Венери, що викликало чималий резонанс. Проте згодом результати цього дослідження почали викликати сумніви, але обговорення можливих біомаркерів у атмосфері другої планети від Сонця продовжується. Наприкінці року компанія Rocket Lab планує відправити до Венери зонд Venus Life Finder, який має на меті дослідити наявність органічних сполук в її атмосфері. Отримані дані можуть внести нові елементи в дебати щодо потенційного життя на цій планеті.

Червона планета з давніх часів вважалася найперспективнішим кандидатом у Сонячній системі для можливого контакту з позаземними цивілізаціями. Проте, вже під час перших космічних експедицій мрії романтиків про міжзоряні зустрічі були розбиті. Виявилося, що Марс є майже безатмосферним, холодним і сухим світом.

Однак ті ж самі космічні апарати одночасно дали вченим нову надію. Так, зараз Марс не справляє враження райського саду -- але в далекому минулому все було інакше. Червона планета була теплішою, володіла більш щільною атмосферою і по її поверхні текли потоки води. А це означає, що вона могла встигнути стати домівкою для життя. Згодом, у процесі погіршення клімату, це життя могло встигнути перебратися під марсіанську поверхню, де, судячи з усього, досі існують кишені рідкої води.

Звичайно, навіть якщо ці гіпотетичні підповерхневі оазиси й реальні, вчені ще не скоро отримають можливість дістатися до них. Але зате вони можуть вивчати поверхню Марса в пошуках скам'янілостей.

Це пояснює, чому Марс продовжує залишатися в центрі уваги астробіологів. Адже він є єдиним потенційно населеним світом у нашій Сонячній системі, поверхню якого можна досліджувати за допомогою сучасних технологій. Більш того, людство досягло стадії, коли може збирати зразки марсіанського ґрунту і транспортувати їх на Землю для детального аналізу в лабораторіях. Цим займатиметься китайська місія "Тяньвень-3", запуск якої запланований на 2028 рік. Також NASA та ESA мають подібний проект, який може бути реалізований у наступні десять років.

Хоча Марс залишається центральним об'єктом астробіологічних досліджень, упродовж останніх десятиліть він отримав кілька серйозних суперників. Мова йде про крижані супутники планет-гігантів. Виявилося, що багато з них мають під своїми крижаними оболонками величезні океани рідкої води. І, як відомо, де є вода, там може існувати й життя.

Найбагатшим набором таких світів, безсумнівно, володіє Юпітер. Йдеться про його супутники: Європу, Ганімед і Каллісто. Серед цієї трійки найбільший інтерес астробіологів викликає саме Європа. Це можна пояснити наступним чином: з усіх трьох світів, Європа піддається найзначнішій приливній взаємодії з Юпітером і його іншими супутниками. Вважається, що ця взаємодія заважає океану Європи замерзнути. Найімовірніше, саме завдяки цій динаміці на поверхні супутника виникають гейзери, які періодично вивергають водяну пару.

Інша ключова відмінність між Європою та іншими крижаними місяцями Юпітера полягає в тому, що її океан не ізольований. Судячи з наявних даних, він безпосередньо контактує з її кам'яною мантією, отримуючи від неї речовини, без яких неможливе формування життя. Також цілком імовірно, що на дні океану Європи існують геотермальні джерела, які можуть відігравати роль "оазисів". Детальніше про те, як влаштований океан супутника, ми дізнаємося вже в наступному десятилітті, коли до Юпітера прибуде місія Europa Clipper.

Щодо Каллісто та Ганімеда, можна зазначити, що їхні океани, ймовірно, ізольовані, що зменшує ймовірність наявності життя. У випадку Каллісто, кам'яна мантія розділена від водяного шару шарами льоду. Ганімед, у свою чергу, нагадує сендвіч у своєму будові. Відповідно до існуючих моделей, його внутрішня структура складається з чергування шарів води та різних форм льоду.

Однак ці світи також вважаються вченими потенційно населеними. Вони становлять основну мету європейської місії JUICE, яка запланована на прибуття до Юпітера у 2031 році. Місія докладно дослідить Ганімед і Каллісто, що дозволить отримати більше інформації про їхню внутрішню структуру та особливості підповерхневих океанів.

Якщо існує якийсь крижаний світ, який може змагатися з Європою за привабливість для астробіологів, то безсумнівно це Енцелад. Незважаючи на свої невеликі розміри (його діаметр лише 520 км), він вражає своєю активністю. Південний полюс Енцелада покритий гейзерами, які постійно викидають воду в космічний простір. Ці виверження настільки потужні, що утворили навколо Сатурна ціле кільце з водяної пари.

Дослідження вчених вказують на те, що вода походить з прихованого океану, який знаходиться під поверхнею супутника. Це створює захоплюючу перспективу. Космічний апарат може перетнути викиди Енцелада і провести їх аналіз.

У свій час зонд Cassini неодноразово здійснював дослідження. На жаль, його розробники не планували можливість проведення детального астробіологічного аналізу, тому його обладнання не було спеціально створене для цього. Проте Cassini все ж зібрав безліч цікавих даних про хімічний склад океану Енцелада, що ще більше підсилило інтерес науковців. Виявилося, що в океані присутні солі та органічні сполуки, а на дні, ймовірно, знаходяться гарячі джерела.

Усе це робить Енцелад одним із найперспективніших світів Сонячної системи на предмет пошуків позаземного життя. Наразі одразу в кількох космічних агентств є проєкти місій, метою яких стане детальний хімічний аналіз його викидів. Щоправда, поки жоден із них офіційно не затверджено. Але з огляду на інтерес з боку наукової спільноти до цього дивовижного світу, не доводиться сумніватися, що в один прекрасний день він дочекається нового дослідника.

Окрім Енцелада, у системі Сатурна існує ще один надзвичайно захоплюючий об'єкт, який вже давно привертає увагу астробіологів. Це Титан.

Титан це, без перебільшення, унікальний світ. Це єдиний супутник планети в Сонячній системі, що має повноцінну атмосферу. Ба більше, це єдине тіло крім Землі, на поверхні якого існує повноцінний колообіг рідини. Ось тільки замість води її роль відіграє суміш рідких вуглеводнів -- переважно етану та метану. На північному полюсі супутника існують цілі моря, наповнені ними.

Чи може в такому незвичайному середовищі зародитися життя -- питання на мільйон. Багато вчених вважають, що зараз на Титані все ж занадто холодно, щоб там могла початися біологічна еволюція. Але з такою думкою згодні не всі. При цьому очевидно, що якщо на поверхні Титана є життя, воно засноване на зовсім іншій біохімії, ніж земне. І це ще більше підігріває інтерес учених до цього світу.

Окрім зовнішньої поверхні, можливо, життя також може розвиватися в глибинах супутника. Існує значний шанс, що там знаходиться океан, який складається з комбінації води та аміаку. Тому можна уявити, що на Титані можуть співіснувати дві цілком відмінні екосистеми, кожна з яких базується на зовсім іншій біохімії.

У 2034 році ми отримаємо нові знання про Титан завдяки місії Dragonfly. В рамках цієї місії на супутнику буде розгорнуто дрон, який досліджуватиме його атмосферу та поверхневі умови. Інформація, отримана під час роботи дрона, ймовірно, дозволить науковцям глибше зрозуміти ймовірність існування позаземного життя на цьому цікавому небесному тілі.

Це ще не всі об'єкти Сонячної системи, здатні на потенційне життя. Крижані супутники, які можуть містити підповерхневі океани, також існують у системах Урана та Нептуна. Найбільші очікування зазвичай зосереджені на Тритоні, де вже підтверджено наявність кріовулканічної активності.

Карликові планети можуть містити приховані океани. Наприклад, вважається, що в минулому на Церері був "брудний" океан, який з часом замерз, хоча деякі науковці вважають, що це відбулося не зовсім повністю. Особливої уваги заслуговує також Плутон, де спостерігається кріовулканічна активність. Це може свідчити про те, що глибоко під його поверхнею все ще можуть існувати рідкі резервуари. І хто знає, які ще несподіванки можуть приховувати віддалені об'єкти пояса Койпера?

Усе це вказує на одне: можливий простір для існування позаземного життя значно розширився в порівнянні з тим, як ми його уявляли лише кілька десятків років тому. Тому питання про те, чи є ми єдині у Сонячній системі, ще не отримало остаточної відповіді.