Когда Солнце взорвется, на Европе может появиться жизнь, говорят ученые
Судьба нашей Солнечной системы неразрывно связана с жизненным циклом ее центральной звезды. Солнце, дарующее нам свет и тепло, не вечно. Когда-нибудь оно исчерпает свое топливо и претерпит драматические изменения, которые сделают внутренние планеты, включая Землю, непригодными для жизни. Эта перспектива заставляет ученых задуматься: сможет ли жизнь, если она существует где-то еще в нашей системе, найти убежище в более отдаленных уголках, когда Солнце начнет свой финальный акт? И какие условия могут возникнуть на телах, которые сегодня скованы вечным льдом?
Примерно через 4,5 миллиарда лет наше Солнце вступит в фазу красного гиганта. Его ядро, где происходит термоядерный синтез водорода, сожмется, а внешние слои звезды раздуются до невероятных размеров. Солнце поглотит Меркурий и Венеру, а Землю, в лучшем случае, превратит в раскаленный шар из железа и никеля. В худшем — полностью уничтожит. По мере того как Солнце будет расширяться и его светимость будет расти, так называемая «обитаемая зона» — область вокруг звезды, где на поверхности планеты может существовать жидкая вода, — начнет смещаться все дальше от центра системы.
Растопленный лед
Это смещение обитаемой зоны открывает интригующие возможности для внешних планет и их спутников. Сегодня они слишком холодны для поддержания жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Но что произойдет, когда Солнце станет красным гигантом? Исследователи из Института Карла Сагана при Корнельском университете обратили свое внимание на Европу, один из галилеевых спутников Юпитера. Этот ледяной мир давно привлекает астробиологов, поскольку под его многокилометровой ледяной корой, как предполагается, скрывается огромный соленый океан.
Новое исследование, принятое к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предполагает, что у жизни на ледяных спутниках внешних планет Солнечной системы может появиться узкое окно возможностей. Когда расширившееся Солнце достигнет орбиты Юпитера, сам газовый гигант, конечно, останется непригодным для жизни — гигантским шаром водорода и гелия. Однако его спутники, такие как Европа, могут оказаться в более благоприятных условиях. Они получат значительно больше тепла не только от умирающего Солнца, но и от самого Юпитера, который станет горячее и будет отражать больше солнечного света.
Согласно моделям исследователей, ледяная оболочка Европы начнет интенсивно таять и переходить из твердого состояния сразу в газообразное. Океаны под ледяной корой начнут испаряться. Наиболее интенсивная сублимация будет происходить на стороне Европы, обращенной к Юпитеру, так как она будет получать максимум тепла. Из-за циркуляции и конвекции экваториальные области, противоположные Юпитеру, также испытают значительную потерю воды. Однако не все так однозначно.
Колыбель жизни
Ученые обнаружили, что северные и южные широты на стороне Европы, противоположной Юпитеру (анти-юпитерианская сторона), будут испытывать более умеренную скорость потери воды. Это может привести к образованию разреженной атмосферы из водяного пара, которая способна просуществовать до 200 миллионов лет. В масштабах геологического времени это мгновение, особенно по сравнению с миллиардами лет, в течение которых жизнь развивалась на Земле. Тем не менее, это не нулевой шанс. На этот период Европа может стать последним прибежищем для любой формы жизни, если таковая сохранится в Солнечной системе в столь отдаленном будущем. Возможно, экстремофилы, приспособленные к суровым условиям подледного океана, смогут адаптироваться к новым условиям на поверхности или в неглубоких подповерхностных слоях.
Это исследование также имеет значение для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы. Ученые предполагают, что мы могли бы обнаруживать биосигнатуры — химические признаки жизни — на бывших ледяных экзолунах, вращающихся вокруг далеких звезд, уже прошедших стадию красного гиганта и превратившихся в белых карликов. Хотя подтвержденных обнаружений экзолун пока нет, существует несколько перспективных кандидатов. Будущие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба или планируемой Обсерватории обитаемых миров (Habitable Worlds Observatory) могут обладать достаточной разрешающей способностью для изучения атмосферных характеристик таких лун.
Таким образом, хотя сценарий обнаружения жизни на спутниках умирающих звезд может показаться маловероятным, он расширяет возможные места для наших поисков. Это напоминает нам, что Вселенная полна сюрпризов, и жизнь может находить убежища в самых неожиданных местах и в самые неожиданные эпохи, даже когда ее родная звезда находится на пороге гибели. Исследования планетологии и астробиологии продолжают открывать новые горизонты, заставляя нас переосмысливать понятие «обитаемости» и искать следы жизни, возможно, существующей в условиях, радикально отличающихся от земных, например, в подповерхностных океанах, нагреваемых приливными силами или радиоактивным распадом в недрах, или даже в условиях криовулканизма.
