Супутник Юпітера Європа, який ховається під крижаним панциром, є одним із найперспективніших місць у Сонячній системі для пошуку життя. Пізніше цього року NASA запустить місію Europa Clipper вартістю $5 млрд, щоб вивчити океан і, можливо, навіть взяти його зразки. Припустивши, що Місяць викидає шлейфи води через тріщини в льоду, як показали деякі дослідження.
Але два дослідження моделювання, представлені на Місяцьовій і планетарній науковій конференції, припускають, що скелясті надра Європи можуть бути геологічно мертвими. Магма може бути не в змозі проникнути через морське дно, щоб створити гідротермальні джерела. Які на Землі, як вважають, були притулком для раннього життя. А кам’яниста кора Місяця, здається, протистоїть сейсмічним тріщинам. Без цієї суміші тепла та свіжої породи, яка запускає геохімічні реакції в океані, Європа навряд чи створить умови, сприятливі для життя.
Це «гнітючий парад» висновків, сказав один із доповідачів, Остін Грін, планетолог з Лабораторії реактивного руху NASA.
«Якщо цей вулканізм необхідний для придатності для життя, океан Європи непридатний для життя».
Презентації є останнім хітом придатності Європи для життя. Радіаційне бомбардування крижаного панцира Місяця створить набагато менше кисню в підповерхневому океані, ніж раніше вважалося. Згідно з новими вимірюваннями, зробленими космічним кораблем НАСА «Юнона» під час його нещодавнього прольоту повз Місяць, опублікованому минулого тижня в Nature Astronomy. Крім того, спроби використання космічного телескопа NASA JWST для пошуку вивержень шлейфів поки що закінчилися безрезультатно. Повідомили дослідники в 2023 році в Science, поставивши під сумнів натяки на гейзери, виявлені космічним телескопом Хаббла.
Різноманітні сценарії
Нові дослідження зосереджені на глибокій, прихованій скелі під льодом і океаном, яка, ймовірно, починається приблизно за 130 кілометрів під поверхнею Місяця, сказав у другій презентації Пол Бірн, планетолог із Вашингтонського університету в Сент-Луїсі (Вашингтон).
«Коли ми думаємо про крижані світи загалом, ми також повинні думати про них як про скелясті світи. Тому що переважну більшість об’єму та маси Європи становить камінь».
Бірн і його співавтори використовували два сценарії для оцінки міцності літосфери, твердої силікатної породи. Яка утворює верхню частину скелястого внутрішнього простору Європи. Згідно з сильним сценарієм, дослідники припустили, що скелі морського дна будуть міцними, не зміненими водою. І що океан Європи буде глибшим, що підвищить тиск на скелі та підвищить їхню стабільність.
У слабкому сценарії океан був би мілкішим, а скелі морського дна були б ослаблені реакціями з водою, серед інших відмінностей. Дослідники вважали само собою зрозумілим, що щось у минулій історії Європи створило розломи в її скелі. Якби скелі не були розбиті, вони були б ще міцнішими.
Потім вчені порівняли розраховану міцність скель із навантаженнями, з якими вони стикаються через силу тяжіння Юпітера та стиснення, коли Місяць з часом охолоджується. Хоча точні цифри та деталі моделі майже напевно помилкові, навіть слабкі сценарії показали, що камені морського дна будуть наполегливо протистояти ковзанню під час землетрусів, які оголять свіжі камені на морському дні. Без цих нових впливів було б менше шансів на хімічні реакції з океаном, які могли б створити інгредієнти для життя.
«Я не думаю, що на дні океану щось відбувається», — сказав Бірн.
Погляд інших вчених на дослідження
Грін і його співавтори дотримувалися протилежного курсу, починаючи знизу вгору. Вони створили симуляцію розплавленої породи в мантії Європи та подивилися, як далеко ця магма може підніматися в дамбах у літосферу. У всіх змінах моделі мантія намагалася створити велику кількість розплаву, і тому дамби досягали лише кількох кілометрів перед тим, як кристалізуватися знову, далеко від морського дна.
«Як вони впоралися?» — сказав Грін. «Вони зробили дуже, дуже, дуже погано».
Враховуючи те, як мало даних існує, це досить прості моделі, застерігає Вільям МакКіннон, планетолог з WashU, не пов’язаний з дослідженнями, який також працює над Europa Clipper. Навіть на, здавалося б, мертвих супутниках і планетах магма часто знаходить спосіб пробитися на поверхню, каже він.
«Тіла, такі як Місяць і Марс, зуміли вивергнути магму».
Френсіс Німмо, вчений-планетолог з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі, також зазначив під час сесії, що Місяць Землі сьогодні є сейсмічно активним, хоча напруги, здається, не сприяють цьому, припускаючи, що моделі можуть щось упустити.
«Ми знаємо, що Місяць є одним із місць, де ми спричиняємо припливні землетруси».
Тим не менш, можливо, що магматична активність Європи посилюється лише в певні періоди. Можливо, коли вона перебуває в орбітальному резонансі з Іо, вулканічним супутником Юпітера, каже МакКіннон.
«Можливо, сьогодні ситуація не підходить для вулканізму. Це могло легко прийти і піти. І якщо примітивна біосфера якимось чином виникла під час періоду вулканізму чи може щось із цього життя чи навіть його ознаки зберегтися до сьогодні?».
Наприклад, Бірн вважає, що минулі умови на Європі могли бути більш сприятливими для життя. Але обговорення геології морського дна Європи давно назріло, каже він, і дві команди планують подати свої дослідження в тандемі до журналів для публікації.
«Чи існують сьогодні умови на поверхні морського дна Європи, які могли б підтримувати якусь біологію?» — запитує Бірн. «Наші висновки свідчать, що це здається складним, а наука говорить про те, що «скоріше ні».