Z bliska spojrzenie na „paski tygrysa” na księżycu Saturna Enceladus, który, jak się uważa, kryje w sobie duży ocean ciekłej wody pod lodową powierzchnią.
(Zdjęcie: © NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team)
SAN FRANCISCO - Jeśli w zakopanych oceanach zewnętrznego układu słonecznego pływają stworzenia, prawdopodobnie nie są z nami spokrewnione, sugerują nowe badania.
Niektórzy naukowcy uważają, że życie skakało ze świata do świata wokół Układu Słonecznego, na pokładach skał wystrzelonych w przestrzeń kosmiczną przez uderzenia komety lub asteroidy. Rzeczywiście, istnieje szkoła myślenia, że życie tętni tutaj na Ziemi właściwie pochodzi z Marsa, które prawdopodobnie szczyciły się warunkami do zamieszkania wcześniej niż nasza własna planeta. (Ten pomysł jazdy na skale jest znany jako „litopanspermia”, podzbiór szerszego pojęcia panspermii, które przewiduje rozprzestrzenianie się w jakikolwiek sposób, naturalny lub prowadzony przez inteligentną rękę.)
Ale jakie są szanse, że tacy domniemani pionierzy mogą skolonizować nieruchomości mieszkalne znacznie dalej - w szczególności Jowisz księżyc Europa oraz satelita Saturn Enceladus, z których oba kryją wielkie oceany słonej wody pod lodowymi skorupami?
Jay Melosh z geofizyki Uniwersytetu Purdue zajął się tym pytaniem i przedstawił wyniki w ubiegłym tygodniu podczas wykładu na dorocznym jesiennym spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej.
Melosh użył modeli komputerowych, aby śledzić losy 100 000 symulowanych cząstek Marsa wystrzelonych z Czerwonej Planety przez uderzenie. Modelował trzy różne prędkości wyrzutu: 1, 3 i 5 kilometrów na sekundę (odpowiednio około 2240 mil na godzinę, 6710 mil na godzinę i 11,180 mil na godzinę).
W symulacjach niewielki procent cząstek ostatecznie uderzył Enceladus w ciągu 4,5 miliarda lat - zaledwie 0,0000002% do 0,0000004% liczby, która wpłynęła na Ziemię. Liczby były około 100 razy wyższe dla Europy; księżyc uzyskał 0,00004% do 0,00007% udziału cząstek Ziemi.
Wiemy, że co roku spada na Ziemię około 1 tony skał Marsa, które są wielkości pięści lub większe. Na podstawie tej liczby Melosh obliczył, że Europa otrzymuje około 0,4 grama Mars materiał rocznie, a Enceladus otrzymuje zaledwie 2-4 miligramy. Są to średnie, podkreślił; masa Marsa księżyców prawie na pewno pochodzi z bardzo rzadkich napływów skał o przyzwoitych rozmiarach, a nie ze stałego przepływu małych rzeczy.
Melosh powiedział, że liczby są podobne, jeśli źródłem skał jest Ziemia, a nie Mars.
Te wyniki mogą wydawać się wróżyć dobrze dla rozprzestrzeniania się życia; w końcu wystarczyłoby jedno uderzenie skały niosącej drobnoustroje, aby Europa lub Enceladus stały się mieszkalne. Ale należy wziąć pod uwagę więcej czynników, które osłabiają optymizm.
Na przykład Melosh odkrył, że średni czas przejścia meteorytu marsjańskiego, który ostatecznie uderza w Enceladus, wynosi 2 miliardy lat. Mikroby są twarde, ale to dużo czasu, aby przetrwać trudne warunki kosmosu. Symulacje wykazały, że nadchodzące skały Marsa uderzą w Enceladus z prędkością od 5 do 31 km / s (11 180 mil na godzinę do 39 350 mil na godzinę). Melosh powiedział, że dolna granica tego zakresu może przetrwać, ale trudno sobie wyobrazić coś, co przeżyje bardziej ekstremalne uderzenia.
„Tak więc, sedno: jeśli życie można znaleźć w oceanach Europy lub Enceladus, jest bardzo prawdopodobne, że jest ono rodzime, a nie zasiane z Ziemi, Marsa lub (szczególnie) innego układu słonecznego” - powiedział Melosh podczas swojego przemówienia AGU. (Jego obliczenia określają prawdopodobieństwo, że meteoryt egzoplanetny uderzy w Ziemię w ciągu ostatnich 4,5 miliarda lat przy zaledwie 0,01%. Szanse są znacznie mniejsze dla Europy i Enceladusa.)
To ekscytujące wiadomości, jeśli spojrzeć z pewnej perspektywy. Europa i Enceladus - i inne potencjalnie nadające się do zamieszkania światy w zewnętrznym układzie słonecznym, takie jak Ogromny księżyc Saturna Tytan - być może pozostawał niezanieczyszczony przez eony, zapewniając rodzimym formom życia szeroką szansę na zapuszczenie korzeni i ewolucję. Zatem nasz układ słoneczny może się pochwalić wieloma różnymi rodzajami życia, a nie jednym z nich szeroko rozpowszechnionym. (Oczywiście obserwowanie, jak życie podobne do Ziemi ewoluuje przez miliardy lat w lodowatym, zakopanym oceanie, również byłoby ekscytujące.)
Gdybyśmy odkryli tylko jedną „drugą genezę” w naszym Układzie Słonecznym, wiedzielibyśmy, że życie nie jest cudem i musi być wspólne w całym kosmosie.
Być może jesteśmy bliscy odpowiedzi na niektóre z tych głębokich pytań. Na przykład NASA opracowuje misję o nazwie Europa Clipper, które scharakteryzują ocean satelity i przeprowadzą poszukiwania potencjalnych miejsc lądowania, między innymi dla przyszłej misji lądownika, poszukującej życia. Clipper ma wystartować na początku do połowy 2020 roku, ale przyszłość lądownika jest mroczna; chociaż Kongres zlecił NASA opracowanie misji powierzchniowej, tak jest niejasne, czy dojdzie do finansowania aby tak się stało.
Kolejna misja NASA o nazwie Ważka, wystartuje w 2026 roku, aby zbadać złożoną chemię Titana. Te roboty wiropłatów mogą potencjalnie dostrzec oznaki życia w powietrzu dużego księżyca, jeśli takie istnieją. Na dłuższą metę naukowcy szukają sposobów, aby przeprowadzić robota przez lodowe skorupy Europy i Enceladusa i ich oceany, które mogą podtrzymywać życie. Nie ma takiej misji w książkach, ale można by zejść z ziemi w latach 30. XX wieku, jeśli będziemy mieli szczęście.
Niedługo będą też miały miejsce poważne działania astrobiologiczne w pobliżu domu. NASA planuje wypuścić na Marsa łazika ratującego życie, podobnie jak Europejska Agencja Kosmiczna i Rosja, które współpracują w ramach programu o nazwie ExoMars. Oba te roboty kołowe skupią się na poszukiwaniu oznak starożytnych, obecnie nieistniejących organizmów Czerwonej Planety. (Oczywiście są spore szanse, że Marsjanie, jeśli istnieją, są z nami spokrewnieni).
Egzoplanety są również częścią obrazu. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba Jamesa NASA, który ma zostać wystrzelony w 2021 roku, będzie mógł wąchać atmosferę pobliskich obcych światów w poszukiwaniu potencjalnych biosignatur, podobnie jak trzy gigantyczne obserwatoria naziemne, które zostaną uruchomione online w połowie lub pod koniec 2020 roku - Giant Teleskop Magellana, Ekstremalnie Duży Teleskop i Teleskop Trzydziestometrowy.
- Zdjęcia: Europa, Tajemniczy Lodowaty Księżyc Jowisza
- Zdjęcia: Enceladus, Saturn's Cold, Bright Moon
- Jak by to było żyć w Jupiter's Moon Europa?
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia obcego ”Tam„(Grand Central Publishing, 2018; ilustrowany przez Karl Tate), jest już dostępny. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebook.
