Читать книгу "Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли - Элизабет Таскер"

Может ли скрытый океан на Ганимеде быть обитаемым? В отличие от Европы, условия на Ганимеде не вселяют оптимизма. Поскольку масса его втрое больше массы покрытого льдом соседа, давление рядом с ядром спутника существенно выше, а значит, вероятность замерзания нижних слоев океана достаточно высока. Если это так, то Ганимед должен быть похож на мир, покрытый глубоким океаном, — такой, как Глизе 1214 b, на которой океанское дно из силикатных пород не соприкасается с водой. Также, находясь дальше от Юпитера, чем Ио или Европа, Ганимед в меньше степени подвергается явлению приливного разогрева. Лед на его поверхности намного старше, чем на Европе, — его возраст составляет несколько миллиардов лет. При этом следов какой-либо недавней геологической активности, например тектоники плит, на спутнике не наблюдается. Это указывает на то, что океан может находиться на глубине 150–300 км под слоем льда на поверхности. Таким образом, в воде на Ганимеде не может быть поверхностных органических соединений. До нее точно не доходит солнечный свет, и к тому же она не контактирует с гидротермальными выходами.

Третий и последний спутник Юпитера, на котором может быть океан, — Каллисто. Самый далекий из всех галилеевых спутников, Каллисто не находится в резонансе с тремя крупными собратьями. Поэтому на него не распространяется действие явления приливного разогрева, и ему приходится обходиться тем постоянно уменьшающимся количеством тепла, которое осталось со времен его формирования. Ледяной покров этого спутника — самый древний в Солнечной системе: его изрытая кратерами поверхность полностью исключает возможность геологической активности. В связи с этим считалось, что Каллисто уж точно должен быть промерзшим насквозь. Внутреннего тепла спутника вряд ли могло хватить на то, чтобы не дать его недрам превратиться в твердый монолит под действием низких температур.

К удивлению исследователей, данные, полученные «Галилео», не подтвердили эту гипотезу. Каллисто, как и Европа с Ганимедом, обладает индуцированным магнитным полем, поддерживаемым взаимодействием с Юпитером. Значит, под поверхностью этого спутника также может скрываться океан соленой воды. Судя по всему, ледяная кора спутника более эффективно сохраняет ограниченный запас тепла в недрах Каллисто, чем считалось ранее. Впрочем, учитывая твердую поверхность и небольшое количество энергии, из трех покрытых льдом спутников вероятность наличия условий для поддержания жизни на Каллисто — наименьшая.

Крошечная яркая луна

В отличие от спутников Юпитера, о существовании скрытых океанов на которых мы можем догадываться лишь по незначительным отклонениям в характеристиках этих объектов, спутник Сатурна Энцелад не стесняется раскрывать свои тайны. Наблюдения показали, что через трещины в ледяной оболочке Энцелада в окружающее пространство ежесекундно выбрасываются струи водяных паров массой до 250 кг. Такие выбросы воды называют криовулканами. В отличие от обычных вулканов, из них вырывается не лава, а лед и вода. Струи над поверхностью южного полюса Энцелада поднимаются на высоту 500 км, превращая крошечный спутник в самое маленькое тело с вулканической активностью в Солнечной системе.

Как и Юпитер, Сатурн не испытывает недостатка в естественных спутниках: вокруг нашего второго по величине газового гиганта обращается по крайней мере 62 таких объекта разного размера — от мини-лун, больше похожих на астероиды, до полноценных спутников размером почти с Ганимед. Знаменитые кольца Сатурна состоят из микроскопической пыли и объектов, достигающих в размерах нескольких сотен метров. Кольца простираются на тысячи километров, образуя диск толщиной всего лишь около 10 м. Размеры крупных спутников Сатурна, которые находятся дальше основных колец, варьируются в диапазоне от 10 до 150% размера нашей Луны.

В древнегреческой мифологии известны две расы божественных существ, детей антропоморфных воплощений земли и неба, — титаны и гиганты. Главным среди титанов был Кронос, позже он вошел в мифологию римлян под именем Сатурна. Он и его супруга (а также, как ни странно, его сестра) Рея (в римской мифологии — Опа) стали родителями Зевса (Юпитера), Посейдона (Нептуна) и Аида (Плутона)[43].

Названия для главных спутников Сатурна были предложены в 1847 г. британским эрудитом Джоном Гершелем: для самых крупных спутников он выбрал имена титанов и гигантов — братьев и сестер Сатурна. Энцелад был открыт отцом Гершеля Уильямом и назван в честь одного из гигантов.

Энцелад — шестой по величине спутник Сатурна, крошечный и очень яркий. При диаметре всего лишь 500 км Энцелад в семь раз меньше Луны и вполне уместился бы на территории Англии или Аризоны.

Обращается Энцелад в самом дальнем разреженном кольце Сатурна, образованном частицами, которые выбрасывают гейзеры самого спутника. Своей блестящей поверхностью он обязан постоянно обновляющемуся льду, который образуется из выбрасываемой из недр Энцелада воды. Благодаря ему отражающая способность спутника — одна из самых высоких в Солнечной системе. Отражая то небольшое количество солнечного излучения, которое добирается до Сатурна, поверхность Энцелада исключительно холодная — даже в полдень средняя температура не поднимается выше –198 °C.

До 2004 года, когда к Сатурну отправился запущенный NASA в сотрудничестве с Европейским космическим агентством зонд «Кассини–Гюйгенс», мы почти ничего не знали об Энцеладе. Учитывая небольшой размер и даже большее расстояние от Солнца, чем у спутников Юпитера, он считался безжизненным царством льда. С открытием гейзеров стало ясно, что на Энцеладе есть вода, а также геологическая активность, без которой столбы воды вряд ли бы смогли взлетать над поверхностью спутника. Полученные миссией данные заставили астрономов полностью пересмотреть свое отношение к Энцеладу.

Первоначально предполагалось, что область распространения воды под поверхностью Энцелада ограничивается территорией с действующими гейзерами вокруг южного полюса спутника. Напоминая покрытую полосками шкуру тигра, лед там изрезан трещинами, из которых вырывается вода. В ходе дальнейших наблюдений были выявлены незначительные колебания Энцелада при его движении по орбите. Самое простое объяснение их наличия — движение воды в океане, простирающемся под всей поверхностью спутника на глубине около 26–31 км. Эти колебания можно сравнить с колебаниями раскрученного сырого куриного яйца[44]. Глубина океана Энцелада в 10 раз превышает среднюю глубину океанов на Земле.

Благодаря легкому доступу к воде, выбрасываемой из недр Энцелада, аппарату «Кассини» удалось взять ее образец при пролете через струи. Анализ пробы показал, что она содержит смесь воды, углекислого газа, метана, соли и кристаллов аммиака. В сочетании с теплом из того источника, который питает гейзеры спутника, эта комбинация органических соединений вполне может служить средой для жизни.