Исследователи из Университета Джонса Хопкинса завершили свою работу, которая выявила, что столкновения с ледяными телами во внешней области Солнечной системы — такими как Европа, Энцелад и Титан — могут значимо воздействовать на химию их поверхностей и подповерхностных областей, предоставляя потенциальную возможность для зарождения жизни.
Под руководством планетолога Шеннон М. Маккензи команда изучала начальные условия, возникающие при наиболее частых ударах комет, предположительно прибывших из пояса Койпера или облака Оорта. Учёные рассчитали скорости и максимальные давления, возникающие при столкновениях ледяных и каменистых тел, и изучили изменения в зависимости от типа удара (первичные или вторичные) и вовлечённых систем.
Результаты исследования показали, что большинство столкновений с Европой и Энцеладом сопровождаются пиковыми давлениями, превышающими пределы выживаемости бактериальных спор. Однако было также установлено, что значительное количество материала сохраняется, а более высокие давления первого удара могут способствовать синтезу органических соединений в талой воде кратеров.
Маккензи и её команда также проанализировали скорость обновления поверхности на Европе, Энцеладе и Титане и их способность переносить биологический материал в недра. Во всех трёх случаях спутники обладают относительно «молодыми» поверхностями, указывая на регулярные процессы обновления.
На основе этих данных Маккензи и её коллеги пришли к выводу, что таяния, вызванные ударами комет по Европе, Энцеладу и Титану, происходят часто и длятся достаточное время, чтобы вызвать астробиологический интерес. Однако это зависит от состава как комет, так и поверхностного льда.
По словам учёных, на Европе и Энцеладе важно выживание и осаждение органики из ударного тела, поскольку лед здесь содержится меньше органических примесей, способных засеять талую область. В то время как на Титане сохранение элементов, таких как фосфор, может быть значительнее.
Например, при столкновении кометы с Европой со средней скоростью падения создавал бы кратер диаметром 15 км и объём талой воды около 1 км3. Обилия глицина — незаменимой аминокислоты — обнаруженного на комете 67P Чурюмова-Герасименко, хватило бы несколько частей на миллион, что гораздо выше, чем у гидротермальных источников Земли.
«Таким образом, ударные события засевают все происходящие химические процессы в расплаве, поставляя органические и другие необходимые материалы, в зависимости от состава ударного тела», — добавили исследователи.
Хотя это не означает, что Европа, Энцелад и Титан в настоящее время пригодны для жизни, эти миры демонстрируют потенциал для дальнейшего исследования. В ближайшие годы миссии, такие как JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) и Europa Clipper, а также NASA Dragonfly, достигнут Ганимеда, Европы и Титана. Также планируется создание орбитального аппарата для изучения Энцелада, чтобы продолжить работу зонда «Кассини-Гюйгенс» и детально исследовать активность его шлейфа.
Сбор и анализ проб с этих спутников поможет более полно понять пребиотические химические пути и определить условия, необходимые для возникновения жизни. Эти исследования также смогут ответить на более широкий вопрос о возможной жизни в недрах «океанических миров».
По мнению Маккензи и её команды, результаты исследований имеют большое значение для понимания потенциала жизни во внешней Солнечной системе. «История столкновений, вероятно, играет важную роль в этих вопросах, так как удары могут способствовать обмену через ледяную кору, либо посредством прямого засева, либо путём проникновения, обеспечивая органические и неорганические вещества с поверхности или самого ударного тела,» отметили они. Также они заметили, что «удары могут создавать временные микросреды: растворённая вода, образующаяся при ударе, замерзает в зависимости от энергии удара». Это подразумевает, что столкновения могут создавать условия для сложных химических реакций, необходимых для возникновения жизни.
Источник: iXBT
