Океаны под льдом

Где в Солнечной системе есть жидкая вода под ледяной корой: Европа, Энцелад, Ганимед, Титан, Плутон и как это связано с озером Восток в Антарктиде.

Жидкая вода есть не только на поверхности Земли. Под толстой ледяной корой она может скрываться на спутниках планет-гигантов, причём в количествах, которые превосходят земные океаны. Эти миры лежат далеко за пределами обитаемой зоны, и вода там остаётся жидкой благодаря не Солнцу, а внутреннему теплу.

Откуда тепло

Источник энергии — приливы. Спутник на вытянутой орбите то приближается к планете, то удаляется, и тяготение планеты постоянно «разминает» его недра, разогревая их. Резонанс орбит Ио, Европы и Ганимеда поддерживает вытянутость орбит («Галилеевы спутники Юпитера»). У Энцелада свою роль играет соседство с Сатурном и резонанс с Дионой.

Кандидаты

  • Европа. Магнитометр аппарата «Галилео» в конце 1990-х обнаружил, что у спутника есть наведённое магнитное поле: его создаёт солёная вода, а не лёд. Глубина океана оценивается в десятки или сотню километров, лёд над ним — примерно в 15–30 километров. Исследовать её будет «Europa Clipper» (прилёт в 2030 году).
  • Энцелад. В 2005 году «Кассини» увидел фонтаны ледяных частиц, бьющие из трещин у южного полюса. В выбросах нашли соли, органические вещества, молекулярный водород, что говорит о гидротермальных процессах на дне, а позднее — фосфаты. Глобальный океан лежит под льдом толщиной от нескольких километров (у полюса) до 20–25.
  • Ганимед. Крупнейший спутник в Солнечной системе. Колебания его полярных сияний, измеренные «Хабблом», указывают на солёный океан между слоями льда.
  • Титан. Данные «Кассини» говорят о воде под корой, но новый анализ допускает, что внутри вместо жидкого океана слои талого льда и воды («Титан и «Гюйгенс»»). Вопрос остаётся открытым.
  • Плутон и Тритон. Возможно, под льдом есть жидкий слой остатков древнего океана («Тритон»).

Земной образец: озеро Восток

В Антарктиде под ледником толщиной около 3,7 км лежит озеро Восток — одно из крупнейших подлёдных озёр мира площадью около 15 тысяч квадратных километров. Российские полярники пробурили лёд до озера в феврале 2012 года и получили первые образцы замёрзшей воды. Условия там похожи на то, что предполагается на Европе: темнота, давление, изоляция от внешнего мира миллионы лет. Нашли микроорганизмы, но следов постоянной жизни пока не подтвердили. Поэтому такие озёра — полигон для будущих экспедиций к спутникам.

Зачем это нужно

Если жизнь возникает там, где есть вода, энергия и химические элементы, подлёдные океаны — главные кандидаты в Солнечной системе («Астробиология»). Живые организмы, процветающие у подводных источников на Земле, показывают, что свет Солнца для жизни необязателен («Экстремофилы»).

Источники