Около двух недель назад Европейское космическое агентство запустило автоматическую станцию Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE). Запуск прошел успешно, аппарат отделился от носителя и последовал к цели своего путешествия — Юпитеру. Вернее, не столько к нему, сколько к четырем наиболее интересным для науки спутникам планеты-гиганта: Ио, Ганимеду, Европе и Каллисто.
Несколько дней назад аппарат сделал селфи с Землей, что говорит о нормальном режиме работы всех систем. Если не случится ничего непредвиденного, аппарат достигнет цели своего путешествия. Но почему именно эти спутники, ведь их у Юпитера целых 92? Давайте разберемся.
Вода, тепло, химические соединения
В первую очередь, Европа, Ганимед и Каллисто ученых интересуют просто потому, что на этих спутниках могут быть океаны соленой воды. И вероятность этого очень большая, это не просто предположения, а предположения, подкрепленные фактами, полученными зондами «Вояджер» и станцией «Галилео», результатами наблюдения телескопа «Хаббл» и т.п.
Океаны вполне могут быть теплыми, поскольку они, как считают ученые, разогреваются. Основная причина нагрева — деформация недр спутников под влиянием приливных сил газовой планеты-гиганта, а также возможные подледные вулканы. Интересен ученым и Ио, там совершенно точно есть вулканическая активность. Но жидкой воды, скорее всего, на Ио нет, вместо этого там другая жидкость — раскаленная лава. Это тоже интересно, поскольку изучение спутника дает возможность лучше понять процесс эволюции Солнечной системы и отдельных ее объектов.
Что касается «большой тройки», то ученым три спутника интересны именно благодаря вероятному существованию на них океанов жидкой воды. Понятно, что условия там отличаются от земных, химический состав воды, температура, давление, прочие факторы, скорее всего, очень сильно отличаются от характерных для нашей планеты. Но и в таких условиях может существовать жизнь, ведь существует она у «черных курильщиков» на Земле, верно? Более того, одна из теорий говорит нам, что жизнь на собственной планете могла зародиться в подобных условиях.
Наблюдение за Ганимедом, Европой и Каллисто ведется очень давно, но вопросов у ученых все еще много — ведь не так просто изучать то, что находится от тебя за миллионы километров. А расстояние между Юпитером и Землёй меняется в пределах от 588 до 967 млн км. В общем, если объекты наблюдения не приближаются к Земле (спасибо им за это), то инструменты земных ученых способны подобраться вплотную к объектам.
Подробности об этих объектах
Ганимед
Если бы этот спутник Юпитера не был спутником, а вращался вокруг Солнца самостоятельно, то он считался бы планетой. Он больше Меркурия, Плутона (который то считается планетой, то планетоидом) и Луны. Его уникальность не только в размере, но и в том, что у него есть собственное магнитное поле. Возможно, оно существует благодаря наличию жидкого металлического ядра — это вполне вероятно.
О магнитном поле Ганимеда известно достаточно давно, и именно его изучение позволило предположить, что на этом спутнике Юпитера есть океан жидкой воды. Правда, расположен он под мощной корой изо льда и силикатных пород. Но это все же жидкая вода, а значит, есть вероятность существования жизни на этом объекте. Предположения подтверждаются и результатами наблюдений космического телескопа «Хаббл».
Согласно расчетам, глубина океана на Ганимеде может достигать около 100 км, что примерно в 10 раз больше, чем глубина Марианской впадине на Земле. Расчеты также показывают, что Ганимед содержит больше воды, чем все земные океаны вместе взятые.
Эта вода должна быть теплой — по причинам, описанным выше, а значит, там может быть и жизнь. Если она существует на этом спутнике Юпитера, то условия ее существования очень сильно отличаются от земных. Под корой льда и силикатных пород — вечная темнота, но зато есть химические соединения и то самое тепло, что могут использовать предполагаемые живые организмы. Экстремальные условия, в которых существует жизнь на нашей планете в ряде мест — косвенное доказательство того, что жизнь может существовать и на Ганимеде.
К сожалению, межпланетная станция JUICE обнаружить жизнь не в состоянии, но она может выполнить ряд наблюдений, результаты которых косвенно подтвердят или опровергнут текущие предположения. Станция будет:
• Изучать магнитное поле спутника Юпитера.
• Отслеживать динамику полярных сияний.
• Изучать химический состав атмосферы Ганимеда.
• Проводить изучение поверхности Ганимеда, с учетом как свойств поверхности спутника, так и его химического состава.
• Проводить косвенное изучение подповерхностных слоев и внутренней структуры спутника.
В общем станция может доказать или опровергнуть возможность существования океана жидкой воды на спутнике, а также провести ряд дополнительных исследований, ценных для науки.
Каллисто и Европа
К сожалению, эти спутники JUICE не сможет изучить настолько же тщательно, насколько Ганимед. Просто потому, что станция будет заниматься ими лишь во время сближения. Но все же данных, если все пройдет хорошо, получится получить больше, чем за все время изучения этих объектов при помощи других инструментов и способов.
А Каллисто с Европой не менее интересны, чем Ганимед. Например, на Каллисто, вероятно, тоже есть океан жидкой воды. Да, там тоже темнота, но, скорее всего, есть тепло и химические соединения, необходимые для получения энергии теоретически существующей там жизнью.
Что касается Европы, то она весьма неплохо изучена, насколько это возможно. Например, аппарат «Галилео» облетел ее 11 раз, причем однажды сближение составило всего 206 километров. В процессе полета магнитометр «Галилео» отметил значительные изменения. Ученые считают, что эти изменения вызваны действием гейзера, который «разогнал» плазму, окружающую спутник.
В 2016 году ученые получили прямые свидетельства существования гейзеров на Европе. Они, соответственно, подтверждают существование жидкого океана под многокилометровой толщей льда. А кроме того — о вулканической активности спутника. Если вулканы на самом деле там есть, то они создают необходимые для образования жизни условия.
Кроме того, на поверхности этого спутника есть двойные гребни, которые образовались, вероятно, из-за водных карманов в толще льда. А если это так, то в таких «карманах» могут быть свидетельства существования жизни в подледном океане.
В общем и целом, JUICE может преподнести много сюрпризов — как приятных для нас, в плане косвенного подтверждения существования жизни на спутниках Европы, так и не особо приятных. Например, будут обнаружены факторы, свидетельствующие о невозможности существования жизни, пускай и микроскопической, на изучаемых объектах.
Ложка дегтя во всей этой бочке научного меда
К сожалению, ждать результатов изучения спутников Юпитера придется очень долго. JUICE прибудет в систему газового гиганта в июле 2031 года. Да, результаты могут быть очень интересными, но все мы станем на 8 лет старше. Хотелось бы надеяться, что результаты будут настолько интересными, что столь длительное ожидание не покажется напрасным.
Возможно, эти тексты тоже вас заинтересуют:
→ Шесть экспериментов с нейросетями — от Midjourney до Notion AI
→ Как эффективно делиться результатами своей работы? О «хвастовстве» здорового человека
→ Способы организации инфраструктуры с базами данных: от простого к сложному и эффективному
