Представьте себе безмолвный ледяной шар, парящий в черноте космоса, где температура едва поднимается выше минус 160 градусов Цельсия. Его поверхность, изрезанная паутиной трещин, кажется безжизненной пустыней. Но под этой хрупкой коркой, возможно, плещется океан, объём которого превышает все земные океаны вместе взятые. Это Европа — спутник Юпитера, который учёные всё чаще называют нашим потенциальным запасным домом. Идея эвакуации человечества на случай глобального катаклизма уже не выглядит чистой фантастикой: исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене всерьёз разрабатывают миссию, чтобы проверить, сможет ли этот далёкий мир приютить жизнь.

Охота за океаном начинается в 2020-х

Астроном Кевин Хэнд, выступая на зимней встрече Американского геофизического союза в декабре 2011 года, не скрывал энтузиазма: «Европа, как я полагаю, это первое место, где может быть жизнь». По его словам, спутник даёт уникальный шанс искать жизнь в океане, который существует сегодня и существовал на протяжении большей части истории Солнечной системы. Именно Хэнд предложил концепцию миссии, способной перевернуть наши представления о соседних мирах.

План выглядит амбициозно: запуск в 2020 году, прибытие к Европе к 2026-му. На поверхность спустят двух роботов, оснащённых спектрометрами, сейсмографами и камерами. Главным инструментом станет масс-спектрометр — он будет выискивать органические соединения, те самые кирпичики, из которых могла бы сложиться жизнь. Цена вопроса — около 4,7 миллиарда долларов. Дорого, но ставка слишком высока: если подо льдом действительно плещется тёплый солёный океан, Европа может оказаться не просто мёртвым спутником, а полноценной водной планетой.

Ледяной панцирь толщиной в километры

Европа — шестой спутник Юпитера и самый маленький из четырёх галилеевых, открытых ещё в 1610 году Галилео Галилеем (и, вероятно, Симоном Марием почти одновременно). При диаметре 3138 километров и средней плотности 3,04 грамма на кубический сантиметр она буквально пропитана водой. Снимки, полученные за десятилетия наблюдений — сначала в телескопы, а с 1970-х годов с пролетавших мимо зондов, — рисуют картину, напоминающую снимки Северного Ледовитого океана из космоса: сплошная ледяная оболочка, испещрённая сетью искривлённых линий. Спектральный анализ не оставляет сомнений: поверхность состоит из водяного льда и снега.

Но настоящая интрига скрыта глубже. Расчёты показывают, что под ледяным панцирем толщиной всего в несколько километров (по некоторым оценкам — от единиц до десятков километров) находится океан жидкой воды глубиной в десятки километров. Приливные силы, вызванные гравитацией Юпитера и соседних спутников, непрерывно разогревают недра Европы. Небольшая эксцентричность орбиты и гравитационные взаимодействия рассеивают достаточно энергии, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии — возможно, даже тёплой. Давление на дне такого океана сопоставимо с давлением на четырёхкилометровой глубине земных морей, ведь ускорение свободного падения здесь всего 1,32 метра в секунду в квадрате.

Трещины, которые открывают путь к тайне

Поверхность Европы — это не монолитная броня. Ледяная кора хрупка и под действием приливных сил периодически лопается, образуя разломы шириной от десятков до сотни километров и протяжённостью до 3000 километров и более. В эти трещины изливается вода из подлёдного океана — и мгновенно закипает в вакууме, одновременно замерзая. Часть её испаряется и выпадает обратно снегом и инеем на сотни километров вокруг. Именно так формируется загадочная оранжево-коричневая сеть линий, которую мы видим на снимках. Сами разломы заполняются быстро затвердевающим оранжевым раствором, а движения коры при этом почти не происходит.

Удивительная гладкость Европы — ещё одна загадка. Перепады высот здесь не превышают 50 метров, из-за чего спутник сравнивают с бильярдным шаром. Возможных объяснений два: либо рельеф очень молод, либо существует механизм сглаживания. В пользу второго говорит высокая температура недр и способность льда к пластическим деформациям — по сути, ледники текут, выравнивая ландшафт. Учёные даже попытались определить возраст поверхности по содержанию серы, которая постоянно выпадает на Европу из магнитосферы Юпитера (сера выбрасывается вулканами соседнего спутника Ио). Результат озадачил: серы оказалось намного меньше ожидаемого, а средняя скорость обновления поверхности за счёт извержений воды составляет не менее 10 сантиметров за миллион лет. Это значит, что кора Европы геологически активна и постоянно обновляется.

Что увидел «Галилей»

Космический аппарат «Галилей», исследовавший систему Юпитера, предоставил самые убедительные доказательства существования океана. На снимках, полученных в августе 1999 года, видны области Тера и Трейс шириной около 80 километров каждая. Их искривлённые края наводят на мысль о геологической активности: участки поверхности раскалывались, а затем соединялись в новом положении. На других кадрах заметны ледяные блоки, вмёрзшие в молодой лёд — они когда-то составляли единую структуру, но разъехались и повернулись, словно плавали на жидкой или вязкой подложке.

«Галилей» также зафиксировал тёмные пятна и выпуклые образования, напоминающие лавовые излияния — только здесь роль лавы играет тёплый, расплавленный лёд, поднимающийся из глубин, в то время как холодный лёд оседает. Эти пятна могут указывать на химический состав внутреннего океана и, возможно, однажды прояснят вопрос о существовании жизни. А наличие у Европы магнитного поля лишь укрепляет гипотезу: оно может генерироваться солёным океаном, проводящим электричество.

Цвета на снимках тоже рассказывают свою историю. Красно-коричневые участки лишены льда и, вероятно, являются следами геологической активности. Светло-голубые области покрыты тонкозернистым льдом, тёмно-голубые — грубозернистым. Длинные тёмные линии — это гребни и трещины, некоторые тянутся на тысячи километров. Возможно, существует приливный цикл, связанный с Юпитером: спутник то разогревается, то охлаждается, и его кора постоянно меняется.

Жизнь без солнца: химия вместо фотосинтеза

Если океан Европы по объёму близок к земному, то условия в нём одновременно знакомы и чужды. Давление на дне такое же, как в четырёхкилометровой бездне наших океанов. Но есть критическое отличие: сюда не проникает солнечный свет. На Земле жизнь в океане зависит от фотосинтеза, однако для Европы этот путь закрыт. Значит ли это, что океан мёртв? Не обязательно.

Учёные указывают на хемосинтез — процесс, при котором микроорганизмы получают энергию из химических реакций, а не из света. На Земле такие сообщества процветают вокруг подводных вулканических источников, используя соединения серы, образующиеся при высоких температурах. Если на дне океана Европы есть аналогичные очаги тепла — подводные вулканы или гидротермальные источники, — там могли бы возникнуть сложные химические соединения. Правда, существование таких очагов под вопросом: масса Европы уступает массе Луны, которая вулканически спокойна. Но полностью исключать их нельзя.

Есть и более экзотические гипотезы. Например, микроорганизмы могли бы поглощать свет в те короткие периоды, когда в ледяном панцире образуются свежие трещины и солнечные лучи ненадолго достигают воды. Или жизнь может существовать в виде хемосинтезирующих экосистем, не зависящих от поверхности. Пока всё это лишь догадки, но именно их и предстоит проверить будущей миссии.

Дно океана, сложенное из силикатных пород, может играть ключевую роль. Если там есть участки с повышенным тепловыделением, термохимический синтез способен порождать органические молекулы — те самые, которые масс-спектрометр на спускаемом аппарате будет искать в образцах льда и, возможно, в выбросах из трещин.

Запасной дом или колыбель чужой жизни?

Идея эвакуации человечества на Европу звучит заманчиво, но реальность сурова. Даже если подо льдом скрывается тёплый океан, добраться до него — задача невероятной сложности. Придётся бурить километры льда при температуре минус 160 градусов, в условиях мощной радиации от Юпитера и в полной изоляции от Земли. Кстати, мы уже писали о том, что космическая радиация угрожает здоровью колонистов, разрушая ДНК и делая зачатие почти невозможным — а ведь на Европе защита от радиации потребуется ещё более серьёзная. Да и сама концепция «запасного дома» не нова: ранее мы рассказывали, что под Луной нашли воду в пещерах размером с город — возможно, и там есть убежища для будущих колонистов, но до Европы добираться на порядок дальше.

Тем не менее, Европа остаётся одним из самых заманчивых мест в Солнечной системе. Её океан, если он существует, может быть не просто резервуаром воды, но и колыбелью инопланетной жизни. И даже если мы никогда не переселимся туда, само открытие живых организмов за пределами Земли изменит всё. Миссия, запланированная на 2020-е годы, должна дать первые ответы. А пока мы можем лишь вглядываться в снимки ледяного шара, гадая, что скрывается под его блестящей коркой.