Жизнь на Европе

Жизнь на Европе — гипотеза о существовании жизни на Европе, спутнике Юпитера.

Общие сведения

Так как Европа находится близко к Юпитеру, она подвергается мощному радиационному поражению — около 540 бэр излучения в день или 2000 Зв/год — почти в миллион раз больше естественного фона на Земле.

Этот факт, как и огромная отдалённость от Солнца, низкие температуры (−160 °C на экваторе и −220 °C на полюсах) исключает существование фотосинтезирующих организмов. Однако, не исключается существование хемосинтезирующих существ под поверхностью.

Под ледяной корой находится жидкий океан, глубина которого может достигать ~100 км, формирующийся под действием приливного действия Юпитера.

Гипотетическая европеанская жизнь может существовать в подповерхностном океане, в окружающей среде, которая может быть схожа с глубоководными гидротермальными источниками или антарктическом озером Восток на Земле. Эта гипотетическая жизнь может быть подобна микробной жизни в океанских глубинах Земли.

Таким образом, жизнь на Европе может существовать либо вблизи гидротермальных источников на дне океана, либо подо дном (где на Земле обитают эндолиты). Кроме того, живые организмы могут существовать, прицепившись изнутри к ледяному панцирю спутника, подобно морским водорослям и бактериям в полярных областях Земли, либо плавая в океане Европы.

Если океан слишком солёный, то там могут выжить лишь галофилы.

В 2009 году профессор Аризонского университета Ричард Гринберг вычислил, что количество кислорода в океане Европы может быть достаточным для поддержания развитой жизни. Кислород, возникающий при разложении льда космическими лучами, может проникать в океан при перемешивании слоёв льда геологическими процессами, а также через трещины в коре спутника. По оценкам Гринберга, с помощью этого процесса океан Европы мог достигнуть большей концентрации кислорода, чем в океанах Земли, в течение нескольких миллионов лет. Это позволило бы Европе поддержать не только микроскопическую анаэробную жизнь, но и большие аэробные организмы, такие как рыбы. При самых осторожных оценках, считает Гринберг, за полмиллиона лет уровень кислорода в океане может достичь концентрации, достаточной для существования ракообразных на Земле, а за 12 млн лет — достаточной для крупных форм жизни. Учитывая низкие температуры на Европе и высокое давление, Гринберг считает, что океан Европы насытился кислородом гораздо быстрее, чем земной. Также микроорганизмы, по предположению Гринберга, могли попасть на поверхность луны Юпитера вместе с метеоритами.

Существует мнение, что океан Европы представляет собой довольно «едкую жидкость», неблагоприятную для развития жизни.

В 2012 году вышло исследование, в которой приводилась гипотеза о невозможности существования углеродной жизни в океане Европы. Мэтью Пасек с сотрудниками из Университета Южной Флориды на основании анализа данных о составе поверхностного слоя Европы и скорости диффузии кислорода в подлёдный океан сделал вывод, что в нём слишком велика концентрация серной кислоты и океан непригоден для жизни. Серная кислота в океане Европы образуется в результате окисления кислородом серосодержащих минералов недр спутника, прежде всего сульфидов металлов. Согласно расчётам авторов статьи, показатель кислотности pH воды подлёдного океана составляет 2,6 единицы — это примерно равно показателю pH в сухом красном вине. Углеродная жизнь в таких средах, по мнению астробиологов, маловероятна. Однако, согласно выводам учёных из Калифорнийского технологического института, опубликованным в марте 2013 года, океан Европы богат не серой и сульфатами, а хлором и хлоридами (в частности, хлоридами натрия и калия), что делает его похожим на земные океаны. Эти выводы были сделаны на основе данных, полученных спектрометром OSIRIS гавайской обсерватории Кека, разрешающая способность которого намного выше, чем у спектрометра NIMS аппарата «Галилео» (по данным которого невозможно было отличить соли от серной кислоты). Соединения серы были обнаружены в основном на ведомом полушарии Европы (которое бомбардируется частицами, выброшенными вулканами Ио). Тем самым, найденная на Европе сера попадает туда извне, и это делает маловероятной прежнюю гипотезу о том, что в океане слишком велика концентрация серной кислоты, а потому он непригоден для жизни.

В 2013 году учёные Калтеха сообщили, что на Европе найдены крупные запасы перекиси водорода — потенциального источника энергии для бактерий-экстремофилов, которые теоретически могут обитать в подлёдном океане спутника. Согласно результатам исследований, проведённых с помощью телескопа Keck II гавайской обсерватории имени Кека, на ведущем полушарии Европы концентрация перекиси водорода достигала 0,12 % (в 20 раз меньше, чем в аптечной перекиси). Однако на противоположном полушарии перекиси почти нет. Учёные считают, что вещества-окислители (в том числе перекись водорода) могут играть важную роль в обеспечении энергией живых организмов. На Земле доступность таких веществ в немалой степени способствовала появлению сложной многоклеточной жизни.

В том же 2013 году в результате новой обработки инфракрасных снимков «Галилео» 1998 года на Европе найдены признаки наличия глинистых минералов — филлосиликатов, что повышает шансы на существование жизни.

В 2020 году учёные Лаборатории реактивного движения НАСА смоделировали геохимический состав Европы. Вывод:

«Считалось, что содержание серной кислоты в данном океане достаточно высоко, но в результате проведённого нами моделирования, а также на основании полученных с космического телескопа «Хаббл» данных можно предположить, что, скорее всего, вода обогатилась хлоридами. Иными словами, её состав стал больше похож на состав воды в океанах Земли. Мы полагаем, что этот океан вполне может быть пригодным для жизни», — заявил автор работы, ведущий научный сотрудник лаборатории Мохит Мелвани Дасвани.

Мэтью Пасек из Университета Южной Флориды считает, что если бы на Европе появились достаточно крупные живые организмы, кости этих существ могли бы содержать фосфат железа.

На 2022 год не найдено никаких признаков жизни на Европе.