Жизнь на других планетах Солнечной системы

Жизнь на других планетах Солнечной системы

  • Жизнь в Солнечной системе
  • Марс
  • Метан на планете
  • Европа
  • Энцелад
  • Титан
  • Экзопланеты

Вопрос о том, есть ли жизнь на других планетах и телах в Солнечной системе, волновал человечество еще на заре цивилизации. Эта тема дала развитие целому жанра литературы и искусства – научной фантастики. Желание обнаружить живые организмы на других планетах способствовало гигантскому прогрессу в сфере космических технологий и помогло изучить множество объектов в Солнечной системе и за ее пределами. Но вопрос о существовании жизни на других планетах до сих пор остается открытым. Возможно ли, что в Солнечной системе есть еще кто-то, кроме землян?

Венера

На протяжении сотен лет люди грезили венерианскими океанами, пышной растительностью и богатым животным миром. Такая вера взялась не из пустого места, ведь Венера действительно очень похожа на Землю по многим характеристикам. Это одна из трёх планет Солнечной системы, находящаяся в так называемой «зоне обитаемости». Планета находится не слишком близко, но и не очень далеко от светила, за счёт чего на поверхности могут сформироваться условия, пригодные для жизни. Ключевое слово тут «могут» — а могут и не сформироваться.

С начала 60-х годов XX века ко второй планете стали запускать различные аппараты, в том числе советские спутники «Венера». Грёзы и мечты о планете-близнеце Земли быстро развеялись, вряд ли человек когда-то сможет жить на поверхности. Все дело в жаре, достигающей 450 градусов. При такой температуре уже плавится свинец, плюс к этому давление почти в 100 раз выше, чем на Земле. Первые спускаемые аппараты выходили из строя, даже не достигнув поверхности. Однако у плотной атмосферы есть и свои плюсы — можно строить более массивные летающие объекты, может быть, целые города, как Колумбия в игре Bioshock. Правда, всё равно понадобится создать полностью изолированную среду. И пока не ясно, для каких целей это может пригодиться.

Марс — первый кандидат на колонизацию, хотя в последние годы и появились более модные претенденты. К ним ещё вернёмся, а пока о Красной планете. Сила тяжести в 3 раза меньше земной — это приемлемая, а в некоторых случаях и полезная разница. Строить будет легче, взлетать для передвижения вглубь Солнечной системы — тоже. Правда, для этого нужно создать инфраструктуру и производство на самом Марсе. Это и есть главная проблема. Марс может быть полезен только при настоящей, большой колонизации, а не при миссии из 10 человек в консервной банке. В идеале нужно терраформирование, но это будет стоить очень дорого, а процесс займёт сотни лет, к тому же успех не гарантирован.

У Марса много проблем, например почти отсутствует магнитное поле, то есть у живых организмов на поверхности не будет защиты от радиации. Это куда серьёзней, чем отсутствие атмосферы. Если по атмосфере у научного сообщества есть более-менее адекватные идеи и мы в состоянии создать нужные технологии, то с магнитным полем даже идей нет. Выходит, что о терраформировании пока речи идти не может, а колонии можно строить только под поверхностью либо в глубоких кратерах.

Представь: берёшь недорогой телескоп или даже бинокль и разглядываешь через него улицы Лунограда. Кто-то на Луне тоже разглядывает Землю, вы замечаете друг друга, списываетесь в ВК, дальше первое свидание в Луна-парке (на Луне, естественно), а потом свадьба на околоземной орбите. Было бы круто иметь несколько крупных городов на спутнике — просто так, чтобы немного украсить однообразную Луну.

В общем-то, это возможно и намного проще, чем на Марсе, ведь Луна намного ближе. К ней можно полететь в любой день, а не ждать, когда пройдёт двухгодичный цикл и Красная планета станет досягаемой. Однако проблемы схожие, только ещё в более запущенной форме. Никакой атмосферы, никакого магнитного поля, сильные перепады температуры и опять-таки непонимание, что там делать. Хотя теоретически Луна остаётся самым удобным местом для жизни человека, за исключением самой Земли. C 70-х годов прошлого века СССР, США, а сегодня и Китай разрабатывают планы колонизации. Их десятки: от совсем небольших поселений буквально на несколько человек до основательных колоний. Впрочем, первый шаг уже сделан: проект Gateway подразумевает создание лунной орбитальной станции. Вроде Мир или МКС, только около Луны, но тоже с постоянным населением. С одной стороны, круто, с другой — это значит что постоянные поселения на самом спутники пока не планируются.

6 место. Kepler-438 b

Для разнообразия рассмотрим две планеты вне Солнечной системы, но наиболее пригодных для жизни. Не исключено, что в далёком будущем мы сможем преодолевать межзвёздное пространство за сроки, не превышающие человеческую жизнь, поэтому и далёкие миры целесообразно рассматривать как места колонизации.

Находится Kepler-438 b в созвездии Лира на расстоянии 470 световых лет от Земли. Сегодня она считается наиболее похожей на Землю по ряду характеристик, поэтому и наличие жизни на ней оценивается очень высоко. Эта планета немного больше нашей, а её расположение от звезды оптимально для наличия воды в жидком виде и вполне приемлемой температуры. В каталоге жизнепригодных планет Kepler-438 b находиться на втором месте после Голубой планеты, а это уже о чём-то говорит.

Единственное, что ставит под вопрос пригодность для жизни Kepler-438 b, так это недавно обнародованные результаты наблюдений за звездой, вокруг которой вращается планета. Астрономы заметили, что эта звезда очень часто производит сильные выбросы радиационного излучения. Так что не всё так радужно, да и лететь до неё далековато. Поэтому 6 место.

Поиск жизни в Солнечной системе

Как известно марсианские каналы, так будоражившие умы землян на рубеже 19-20 веков, с прилётом к Марсу станции Маринер-4 в 1965 году оказались оптической иллюзией. А с посадкой на её поверхность пары «Викингов» в 1976 году шансы на повторение сюжета «Аэлиты» и вовсе свелись к нулю. Марс всё больше и больше напоминал планету из произведений Кира Булычёва:

Планета Шелезяка. Полезных ископаемых нет. Воды нет. Растительности нет. Населена роботами.

Но вместе с тем в 1979 году со снимками спутника Юпитера Европы сделанных Вояджером-2 у человечества вновь появилась слабая надежда на то, что под его ледяной коркой находится океан жидкой воды (а значит возможно и жизнь). Подтвердить наличие подлёдного океана удалось только в 1995 году аппарату «Галилео», а в дальнейшем и на других спутниках Юпитера и Сатурна были обнаружены океаны жидкой воды, о которых пойдёт речь ниже.

Церера

Церера (слева внизу) в сравнении с Землёй и Луной

По недавно полученным данным зонда Рассвет (Dawn) эта карликовая планета имеет в своём составе около 25% воды. Предполагается что в первые миллионы лет своего существования эта карликовая планета имела жидкую воду на своей поверхности, часть из которой так и осталась лежать там в виде льда. Однако на данный момент Церера не имеет ни достаточного источника радиоактивного распада, ни массивных соседей достаточных для гравитационного разогрева его недр и поверхности (а до Солнца там уже слишком далеко). Поэтому нахождение в её недрах воды в жидкой фазе весьма маловероятно также, как и любых признаков жизни. Однако текущее состояние Цереры не исключает зарождения и существования жизни на её поверхности в первые моменты существования Солнечной системы, когда светимость Солнца не упала в процессе его выхода на главную последовательность. И следы этой гипотетической существовавшей жизни вполне можно поискать.

Европа

Первые подозрения о наличии подповерхностного океана у этого галилеева спутника Юпитера появились ещё в результате снимков, сделанных «Вояджерами» в 1979 году, но окончательную прояснить эти сомнения удалось только зонду «Галилео» спустя долгие 14 лет. На данный момент достоверно известно, что толщина гидросферы Европы достигает 100 км, что даёт оценочный объём океана этого спутника (имеющего массу всего в 0,8% массы Земли) в 2-3 раза больший объёма всех океанов Земли вместе взятых.

Читать еще:  Лунный календарь стрижек на 8 декабрь 2021 года

При этом по одной из моделей вся толща гидросферы кроме 10-30 км верхней ледяной коры находится в жидкой фазе, а по другой — большая часть находится в состоянии вязкого льда. Из-за недостаточности энерговыделения модели гравитационного разогрева большинство учёных склоняется к второй версии, однако по гладкой поверхности Европы точно известно, что как минимум определённая доля воды в жидкой фазе под поверхностью этого спутника Юпитера всё же есть.

На данный момент Европа и остальные галилеевы спутники Юпитера являются довольно слабо изученными, так как непосредственно на исследования системы Юпитера были направлены только два аппарата: «Галилео» и «Юнона» (работающий там в данный момент). Однако из-за того, что «Юнона» и её инструменты направлены большей частью на изучение магнитного поля самого Юпитера, об пригодности для жизни спутников Юпитера известно довольно мало. Ближайшие миссии, которые должны внести большую ясность в наше устройство Европы, Ганимеда и Каллисто должны стать миссии «JUICE» европейского агентства ESA и «Europa Clipper» американского NASA запуск которых предварительно назначен на 2022 год.

Ганимед

Также относится к числу 4-х галилеевых спутников и имеет подтверждённую толщину ледяной мантии порядка 800 км. К сожалению, о толщине его океана ничего не известно, хотя само его существование достоверно подтверждено, а о нём также известно, что оно дифференцировано по солёности на 4 слоя разделённые льдами типа I, III, V и VI. К сожалению толщина ледяной коры должна составлять около 100 км, что исключает возможность его исследования в обозримом будущем.

Каллисто

Под поверхностью этого спутника Юпитера находится ледяная мантия толщиной порядка 80-120 км, в толще которой располагается глобальный океан с глубиной не менее 10 км. В случае же если в составе этого океана присутствует аммиак или другой антифриз с концентрацией до 5% — толща водяного слоя может достигать все 250-300 км. Поверхность спутника примерно на 25% состоит из льда, который местами достигает концентрации в 80%, однако на основе полученных данных можно судить о том, что океан Каллисто по всей видимости никогда не был связан с поверхностью, что делает его маловероятным местом для зарождения жизни.

Энцелад

Практически сразу после прибытия Кассини в систему Сатурна был обнаружен источник вещества самого широкого кольца Е Сатурна — ими оказались гейзеры Энцелада. В процессе пролётов этого спутника Кассини было установлено что вещество выбрасываемое гейзерами имеет в своём составе углекислый и угарный газ, метан, пропан, ацетилен, формальдегид и минеральные соли, а pH составляет 11-12 единиц, что является приемлемым условием для существования многоклеточных форм жизни земного типа.

Вполне возможно, что в составе выбросов также присутствовали сложные органические вещества, но «выжать» большего из приборов зонда было уже невозможно, так как в момент отправления 15 октября 1997 года его создатели лишь подозревали о наличии у спутников Сатурна подповерхностных океанов. На основе измерений влияния Энцелада на траекторию пролёта Кассини была составлена гравитационная карта спутника по которой стало понятно, что он имеет подповерхностный солёный океан, простирающийся от южного полюса спутника до 50° южной широты. Океан имеет глубину порядка 10 км и располагается под ледяной оболочкой толщиной около 20-25 км, который в области южного полюса подходит к поверхности на глубину в 1-5 км.

Согласно предварительным расчётам энергии, выделяемой в процессе гравитационного трения, не хватало на существование подповерхностного океана с такими параметрами, а естественный распад радиоактивных материалов в ядре мог произвести не более 1% от необходимого энерговыделения. Однако недавнее исследование показало, что если цельное ядро Энцелада в расчётах заменить на пористое, то выделяемой энергии оказывается вполне достаточно для наблюдаемого нагрева океана. А химический составу выбросов гейзеров также указывал на то что он образовывался при взаимодействии воды имеющий температуру более 90°C со скальными породами.

От различных подразделений NASA и ESA предлагалось уже целых 12 различных миссий, направленных на исследования Энцелада в качестве основной или вторичной цели, но на данный момент ни одна из них не была принята к реализации. Уже 9 декабря NASA начинает конкурс по очередному этапу программы «Новые рубежи», среди 12-ти рассматриваемых заявок которой две направленны непосредственно на исследования Энцелада. При этом к 2019 году по этой программе должны быть выбраны 4-6 миссии, что даёт высокие шансы на то что хотя бы одна из этих двух заявок выиграет конкурс и полетит в 2025 году на исследования Энцелада. Кроме этого об желании запустить первую частную миссию к Энцеладу высказался Юрий Мильнер.

Титан

По данным недавно закончившего свою миссию зонда Кассини этот спутник Сатурна оказался интересен не только тем что является единственным во всей Солнечной системе объектом, имеющим жидкие моря на поверхности (за исключением Земли конечно), но ещё и тем что по обнаруженному зондом «Кассини» дрейфу его поверхности в 0.36° за год под его поверхностью был обнаружен глобальный океан. Глубина океана составляет целых 250 км, но из-за того, что оно запечатано в 50 км от поверхности, добраться до него с исследовательской миссией в ближайшее время явно не удастся.

По точным измерениям траектории зонда NASA удалось даже установить то что солёность этого океана близка к показателю Мёртвого моря Земли (в котором, не смотря на зловещее название всё-таки обитают микроорганизмы). Кроме этого под действием гравитационного воздействия Сатурна на Титане происходят приливы высотой до 10 м (это стало вторым подтверждением существования подповерхностного океана, так как иначе приливы должны были бы составлять не более 1 м).

Спуск зонда Гюйгенс на поверхность Титана

на 2020-е годы назначен запуск миссии TSSM, которая должна стать идейным продолжением миссии Кассини-Гюйгенс: на этот раз предполагается доставка к Титану воздушного шара предназначенного для исследования атмосферы

Мимас

За свой характерный кратер «Гершель» этот спутник Сатурна с момента своего открытия сразу получил прозвище «Звезда смерти». В реальности Мимас имеет 400 км в диаметре, превосходя таким образом первую «Звезду смерти» из Звёздных войн в 3 раза, и являясь немногим больше второй из них. Предполагается что он должен иметь океан на глубине в 24-31 км под его испещрённой кратерами поверхностью, однако на данный момент точных подтверждений его наличия обнаружено не было.

Тритон

Этот спутник Нептуна был посещён искусственным объектом всего однажды — когда Вояджер-2 пролетел мимо него на своём пути к дальним окраинам Солнечной системы. По этой причине Тритон слабо изучен: нам доступны подробные снимки лишь одной его стороны. На его поверхности подтверждено наличие азотных гейзеров и предполагается наличие подповерхностного океана из смеси воды и аммиака, но из-за большой отдалённости этого спутника от Солнца наличие известных форм жизни на нём сейчас или ранее практически исключается.

Плутон

Эта, недавно разжалованная из «больших», карликовая планета имеет очень разреженную атмосферу (с давлением у поверхности в 600 раз меньшим чем у Марса). Предполагается что у Плутона должно быть достаточно внутреннего тепла для существования под поверхностью океана жидкой воды, при наличии достаточной концентрации антифризов. Однако недавний пролёт «Новых горизонтов» мимо него так и не смог дать однозначный ответ на этот вопрос.

Текущие новости

Буквально сегодня были опубликованы данные об обнаружении самой далёкой из обнаруженных чёрных дыр на данный момент: она имеет массу в 800 млн масс Солнца и имеет возраст всего 690 млн лет от Большого взрыва. Это открытие ставит серьёзные вопросы перед космологами, так как это означает что неравномерность плотности Вселенной росла на порядки быстрее чем это предусматривают теории её зарождения.

Из-за установки жёсткого ограничения стоимости проекта телескопа «Джеймс Уэбб» в 8 млрд $ — его запуск также был перенесён на полгода (на весну 2019-го). Однако работа несмотря ни на что продолжается: так недавно были без замечаний закончены тесты в барокамере и приняты 13 заявок на первые полгода работы этого телескопа.

Читать еще:  Сколько лететь до Сатурна от Земли: расстояние

Запуск CRS-13 (в котором должны будут переиспользоваться и первая ступень и корабль) перенесён с 4-го декабря на 8-е число, и до конца года года намечен ещё один запуск Falcon 9 с 10-ю спутниками Idiridum NEXT. А первый запуск Falcon Heavy к сожалению «съехал» на январь 2018-го. У Роскосмоса до конца этого года также намечено ещё 2 запуска. Таким образом если всё пройдёт гладко и у нас, и у США, то по итогам года SpaceX отстанет от Роскосмоса на 3 запуска, и всего на 2 если учитывать только успешные запуски.

Второй запуск ракеты «Электрон» от Rocket Lab также должен произойти 8 декабря (в 4.30 ночи по московскому времени). И как обещают представители самой Rocket Lab — впервые будет транслироваться в прямом эфире.

Европейское космическое агентство выделяет 63 млн $ на создание новой ракеты-носителя лёгкого класса Вега-Е и ещё 43,7 млн $ на постройку беспилотного многоразового корабля с полезной нагрузкой до 800 кг и временем пребывания в космосе до 2 месяцев.

Индийская миссия «Чандраян-2» должна быть запущена к Луне уже в марте следующего года.

Несмотря на предупреждения конгресса о возможных последствиях, первый старт ракеты-носителя SLS всё-таки был перенесён на 2020 год. Задержки в запуске первой модификации SLS также привели к «съезжанию» запуска Europa Clipper с 2022 года вправо, так как модернизированная версия SLS необходимая для этой миссии, также будет готова с задержкой.

Спутник Титан

ИК изображение Титана, снимок зонда Кассини

Спутник Сатурна Титан чрезвычайно интересен тем, что на его поверхности есть полный гидрологический цикл, как на Земле, только вместо воды на Титане метан и этан. Спутник Титан больше по размерам чем планета Меркурий, но меньше по массе почти в 2 раза. У него атмосфера толщиной

400 км, состоящая из азота и углеводородов, которую защищает от солнечного ветра магнитное поле Сатурна. На поверхности Титана температура -180 С, но есть сотни озер и множество морей и рек.

Море Лигеи на Титане, радарный снимок зонда Кассини

На спутник в 2005 году зонд Кассини доставил спускаемый аппарат Гюйгенс. Он нам передал снимки поверхности и данные о составе и атмосфере. Титан примечателен тем, что это целая лаборатория по изучению возможной жизни не на основе растворителя воды и белков. В качестве растворителя может подойти ацетилен, а источника энергии водород. А полупроницаемые мембраны будут на основе акрилонитрила в жидкой неполярной метан-этановой смеси на его поверхности. Множество фотохимических реакций в атмосфере поставляют сложные углеводороды (толины) прямо на поверхность.

Исследования Титана

Вот что передал спускаемый аппарат Гюйгенс, когда опускался на Титан

Приоритет в исследованиях Титана ниже, чем спутников Юпитера. Тем более только недавно там закончил свою миссию Кассини. В планах отправить орбитер, и возможно подводную лодку (!) в тамошние моря и/или воздушный шар в атмосферу. На Титане есть где развернуться и что исследовать, гигантская атмосфера пригодная для полетов коптеров и воздушных шаров, бездонные моря и реки, огромные участки поверхности с дюнами и горами. Но данная миссия будет флагманской и явно не уложится даже в 4 млрд $, что автоматом отодвигает ее на после 2030гг. К тому-же у НАСА проблемы с плутонием и РИТЕГи фактически нечем заправлять. Из-за чего текущая миссия у Юпитера, Юнона полетела с солнечными панелями и без ядерной батарейки. Что делает ее менее долговечной (панели деградируют от радиации) и ограниченной по оборудованию.

Колония на крупнейшем спутнике Сатурна

Титан — единственное космическое тело в пределах Солнечной системы, на котором, как и на Земле, есть жидкость на поверхности, состоящая, правда, не из воды, а из метана и этана. Титан содержит массу полезных ископаемых, аналогичных нефти и природному газу. Их можно использовать для получения энергии, что заменит иссякаемые земные источники. Атмосфере Титана не хватает кислорода, но его можно добывать из водяного льда, который находится под поверхностью спутника. А от холодных температур спасет скафандр.

Гравитация на Титане очень слабая, но некоторые ученые рассматривают это как плюс. Люди смогут летать над поверхностью спутника с прикрученными крыльями, а при их поломке плавно приземляться, ведь их не будет тянуть к земле. Такой вид перемещения может стать полезным в практике и в то же время веселым развлечением.

Главный недостаток Титана — он находится слишком далеко от Земли. С современными технологиями лететь до него придется около семи лет, что может оказаться не просто долго, но и опасно для здоровья астронавтов. К тому же человечество пока не обладает технологиями, способными оснастить такой долгий полет. Колонизация Титана может начаться после освоения более близких к Земле космических тел и создания более мощных космических кораблей.

Кеплер-186f

Эта планета может стать копией Земли

Кеплер-186f – это экзопланета, вращающаяся вокруг звезды Кеплер-186, находящейся примерно в 500 световых годах от Земли. Обнаруженная в 2014 году, она стала первой из известных планет земного типа за пределами Солнечной системы, обладающей орбитой, пролегающей внутри обитаемой зоны своей звезды.

Она менее чем на 10 процентов больше Земли, поэтому эта планета является еще и наиболее схожей по размерам с нашим домом среди всех обнаруженных экзопланет. Другие ее характеристики, такие как плотность, пока остаются для нас неизвестными. Но, учитывая ее размер, можно смело предположить, что это каменистый мир.

Пока единственными особенностями, которые позволяют занести планету Кеплер-186f в список потенциальных кандидатов в обитаемые миры, являются ее размер и расположение в обитаемой зоне звезды. О наличии воды на ней нам также ничего не известно, как и неизвестно о том, какова температура на ее поверхности.

Шесть мест для поиска внеземной жизни в Солнечной системе

В среде астрономов ходит множество шуток про астробиологов. Например, про то, что астробиология — это «единственная наука, которая занимается поиском собственного предмета исследования». Жизнь за пределами Земли пока не нашли нигде, и неизвестно, есть ли она где-либо ещё. Однако задачи астробиологии шире, чем поиск живых существ на Марсе. Скорее — это исследование условий, при которых жизнь возникает или может возникнуть, изучение «экстремальных» для жизни мест на Земле, например, подводных вулканов — «чёрных курильщиков» как моделей внеземной жизни, и даже всевозможные эксперименты с «выращиванием картофеля на МКС» и «изготовлением реплики марсианской почвы».

В последние годы планируемые космические программы имеют выраженный «крен» в сторону поисков жизни: «полезная нагрузка» аппаратов включает приборы, предназначенные для поисков биосигнатур, их же пытаются искать, исследуя спектры излучения от планет и спутников. Ниже — обзор шести «пунктов назначения» в Солнечной системе (планет и их спутников), наиболее интересных исследователям с точки зрения поиска жизни. Сюда ожидаемо входит Марс, но также и неочевидные точки, вроде нескольких спутников планет-гигантов, привлёкшие по разным причинам внимание астрофизиков.

1. Энцелад

(Enceladus) — небольшой спутник Сатурна диаметром всего 500 км. Это один из наиболее ярких объектов Солнечной системы: он отражает больше света, чем любое другое небесное тело, потому что его поверхность представляет собой сплошной ледяной покров толщиной 30—40 км. При более внимательном изучении спутника обнаружилось, что в районе его южного полюса на поверхности есть характерные борозды на льду длиной десятки километров, названные «тигровыми полосами». Но зато на поверхности практически отсутствовали следы метеоритных ударов. Это означает, что ледяная поверхность быстро «залечивается» за счёт поступления жидкой воды. Наконец, при съёмке с «ночной» стороны спутника в 2005 году были обнаружены водяные гейзеры, бьющие из-подо льда из «тигровых полос» на высоту до 250 км. Позднее исследование гравитационных аномалий позволило установить, что, по крайней мере, под южным полюсом Энцелада существует приповерхностный океан жидкой воды. Его толщина около 10 км. До сих пор ведутся споры о том, существует ли океан только под определённым участком поверхности Энцелада (в окрестностях южного полюса) или занимает всю планету. Ответ на этот вопрос пытаются получить, исследуя географию выбросов гейзеров, а также путём изучения магнитных аномалий спутника. Здесь механизм может оказаться аналогичным магнитному полю спутника Юпитера Европы, которое, как считают, обусловлено наличием сплошной массы солёной воды — проводника электричества.

Читать еще:  Лунный календарь стрижек на 4 июль 2022 года

Более того, орбита спутника лежит как раз в одном из колец Сатурна, а именно в кольце F. Материал этого кольца во многом обусловлен выбросами гейзеров Энцелада. Это означает, что если в морях (океане) Энцелада есть жизнь, то таким образом она может попадать в космос и разноситься хотя бы в пределах Солнечной системы, попадая на другие небесные тела. В выбросах Энцелада, кроме воды, обнаружен азот (молекулы аммиака), а также некоторые простейшие углеводороды в следовых концентрациях. Сейчас рассматривается несколько проектов исследования Энцелада, включая вариант с возвращением на Землю образцов воды из гейзера.

2. Титан

— крупнейший спутник Сатурна диаметром около 5000 км. Это единственный спутник планеты в Солнечной системе, имеющий свою атмосферу из азота, и единственное тело, кроме Земли, на котором есть жидкость в устойчивом состоянии. Вместо воды при температурах на Титане около −180 °C гидрологический цикл обеспечивается циркуляцией жидкого метана CH4. Также это единственный спутник в Солнечной системе, кроме Луны, на котором работал спускаемый аппарат. Зонд «Гюйгенс» орбитального комплекса «Кассини» в 2005 году опустился на поверхность спутника и проработал там несколько часов, успев передать несколько фотографий с воздуха и после приземления. Наличие жидкой среды и атмосферы способствует активным экзогенным геологическим процессам выветривания и формирования рельефа, в частности, обуславливает сложный рельеф поверхности. Из-за схожести геологических процессов под действием ветра и жидкой среды на Земле и на Титане формы рельефа поверхности спутника Сатурна также аналогичны земным: встречаются «дюны», «горы», «плоскогорья», «равнины» и т.д. Недавно многолетние результаты съёмки поверхности в разных диапазонах волн удалось свести вместе, построив общую геоморфологическую карту поверхности Титана (про это есть более подробная статья на сайте). Жидкая среда, даже если это и не вода, рассматривается как благоприятный фактор протекания химических и биохимических реакций, потому что обеспечивает циркуляцию и растворение реагентов. Более того, астробиологи рассматривают наличие жидкости на планете как необходимое условие для возникновения жизни. Иначе вероятность таких реакций падает на десятки порядков, и необходимое время для составления благоприятных для жизни комбинаций процессов увеличивается практически до бесконечности (во всяком случае — больше времени существования Вселенной). Один из будущих проектов NASA предполагает высадку на поверхность Титана робота-квадрокоптера Dragonfly, рассчитанного на перелёт расстояний в десятки километров между разными участками и ориентированного на поиск биосигнатур.

3. Марс

Для поиска жизни предлагаются различные места на Марсе, и исследования здесь ведутся сразу в нескольких направлениях. Так одно из направлений — исследование атмосферы Марса. Удобно как минимум тем, что это можно делать и с Земли, анализируя её спектральный состав. Так, недавно появились статьи об обнаружении в атмосфере Марса метана, который рассматривается как один из важных индикаторов жизни. Также рассматриваются возможные места для поисков жизни «на месте». Один из объектов — полярные шапки, где присутствуют залежи замороженной углекислоты и водяного льда. Второе направление — поиск форм жизни на некоторой глубине под поверхностью, где также обнаружен водяной лёд. Другие интересные объекты включали, например, одну (единственную) точку на экваторе, где обнаружен гематит — оксид железа, указывающий на окисление, возможно, под действием воды.

Но целевым объектом ближайшего готовящегося к старту проекта NASA MARS-2020 стал один из кратеров в его северном полушарии — кратер Езеро. Здесь при исследованиях с орбиты впервые были обнаружены карбонатные минералы (такие, как обычный известняк); кроме того, ландшафт указывает на существование здесь в прошлом устья реки со значительным выносом материала. Новый марсоход будет оснащён инструментами для поиска жизни или, как минимум, биосигнатур. Подробнее про этот проект есть заметка на сайте. Также почти одновременно с этим разрабатывается совместный российско-европейский проект ExoMars.

4. Венера

Поверхность Венеры с температурами около 450 °C, плотной атмосферой из углекислого газа давлением около 100 атм. и дождями из серной кислоты для жизни в нашем понимании непригодна. Из-за парникового эффекта атмосферы температура на Венере даже выше, чем на Меркурии. Однако астробиологи считают, что более приемлемые условия могут сохраняться в верхних слоях её атмосферы. Диоксид серы и монооксид углерода могли бы быть источником пищи для находящихся в её атмосфере на больших высотах микробов. В какой-то мере эти предположения перекликаются с результатами моделирования палеоусловий на планете (см. заметку на сайте). Согласно некоторым сценариям, условия на Венере в течение длительного времени (несколько миллиардов лет) могли быть сопоставимы с земными и умеренными даже для развития жизни. При этом переход системы в неконтролируемый разогрев мог произойти около 700 миллионов лет назад в результате некоторого катастрофического события, которое вызвало выброс углекислого газа и запустило парниковый эффект. Но тогда возможно, что какие-то микроорганизмы уцелели, плавая в верхних слоях атмосферы в условиях постоянных ураганных ветров. Диапазон высот возможного существования жизни оценивают в 50—60 км: это «вилка» ограничений, с одной стороны, из-за сильной радиации от Солнца выше и неблагоприятных атмосферных условий ниже этого интервала. В ближайшем будущем планируются или находятся в разных стадиях разработки несколько проектов изучения Венеры, включая российский проект «Венера-Д» (2025 г.). Также многочисленные космические аппараты с другими пунктами назначения используют Венеру для «разгона» (гравитационных манёвров) и попутно проводят её исследования во время облётов.

5. Европа

— один из четырёх крупнейших спутников Юпитера, открытых ещё Галилеем в начале XVII века («Галилеевых лун»). Диаметр Европы около 3000 км, и её можно легко рассмотреть в любительский телескоп. Астрономы давно предполагали существование сверхглубокого, глубиной в сотни километров, океана под её ледяной поверхностью. На это указывали многочисленные косвенные признаки, в частности, наличие собственного магнитного поля Европы, которое удовлетворительно объясняется только существованием океана с солёной водой как проводником тока. Кроме того, наличие океана подтверждается исследованиями атмосферы, в которой обнаружены следы воды в результате выбросов гейзеров (см. более подробную статью об этом по ссылке). Предполагается, что запас воды на Европе превышает количество воды в Мировом океане Земли. Из-за близости к Юпитеру приливные силы на спутнике являются существенным источником энергии, позволяющим поддерживать температуру воды, не допуская её замерзания. Кроме того, исследования подтверждают наличие в составе вещества Европы всех «существенных химических элементов для жизни», то есть C, N, O, H, P, S. Европа является одним из приоритетных объектов для поиска внеземной жизни. Для её исследования NASA планирует запуск зонда Europa Clipper с набором инструментов для поиска биосигнатур.

6. Каллисто и Ганимед

Следующие два крупных спутника Юпитера, и , имеют схожие размеры, строение и находятся в примерно одинаковых условиях. Так, их диаметр около 5000 км, период обращения Ганимеда 7 дней, Каллисто — 17 дней. Как и Европа, это также ледяные спутники, под которыми возможны океаны. Есть вероятность, что океаны там только локальные, не занимающие всей поверхности спутников. Сведения о них пока что весьма скудны и известны из результатов работы станций, имеющих другие точки назначения — в частности, зонда «Кассини» и обоих «Вояджеров». Кроме того, в атмосфере Каллисто также обнаружен кислород. Существуют аргументы в пользу наличия под поверхностями спутников сплошных океанов, но они пока только косвенные и основаны на исследовании магнитных аномалий (вероятно, обусловленных наличием проводящего слоя солёной воды, аналогично Европе или Энцеладу), а также по вспышкам «полярных сияний» на Юпитере из-за взаимодействия с магнитным полем его спутников. Готовящийся проект Европейского космического агентства (ESA) JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) предполагает запуск космического аппарата для исследования трёх ледяных спутников Юпитера, включая Европу.

Водяные гейзеры вблизи южного полюса Энцелада. NASA/JPL-Caltech/SSI/PSI.

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector