НАСА недавно объявило, что их миссия Cassini к Сатурну обнаружила тонкий слой кислорода вокруг небольшого спутника Дионы. Этот слой настолько тонок, что его называют не атмосферой, а экзосферой. Это интересный новый фрагмент картины, которая развивалась в течение последних нескольких лет, – химический состав системы Сатурна и то, как спутники влияют на планету и друг на друга.
Одна из причин, по которой это интересно, заключается в том, что кислород часто рассматривается как химический признак жизни. Свободный газообразный кислород обладает высокой химической активностью, а это значит, что он не задержится надолго. Он вступит в реакцию с другими веществами и будет химически связан. Если в атмосфере планеты есть газообразный кислород, значит, должен быть источник для получения нового кислорода. На земле источником кислорода является растительная жизнь – планктон и другие растения получают энергию от солнца, берут CO2 из воздуха в качестве источника углерода, соединяют его с водой и выделяют O2.
Это также означает, что если мы обнаружим кислород в атмосфере планеты, будь то в нашей собственной солнечной системе или на экзопланете в другой солнечной системе, это будет признаком того, что на планете может быть жизнь. Другая возможность заключается в том, что происходит какая-то химическая реакция, в результате которой образуется кислород. Вероятно, именно так обстоит дело с Дионой.
Астрономы полагают, что источником кислорода на самом деле является спутник Энцелад. Этот маленький спутник недавно попал в заголовки газет, потому что астрономы обнаружили, что под его ледяной поверхностью, вероятно, есть жидкая вода. “Кассини” наблюдал струи жидкой воды, извергающиеся из Энцелада (видно на изображении в начале этого поста). Теперь выясняется, что сильный радиационный пояс вокруг Сатурна расщепляет воду, выбрасываемую с Энцелада, на элементарный водород и кислород. Затем этот кислород распространяется по системе Сатурна – к самому Сатурну, а также к гигантскому спутнику Титану.
Все это означает, что химический состав газовых гигантов и их спутников может быть более сложным, чем мы предполагали ранее. Мы больше не можем рассматривать каждый спутник или планету как изолированный мир, а как часть сложной системы. Это также означает, что мы должны быть осторожны, если когда-либо обнаружим кислород в атмосфере экзопланеты. Мы не можем делать поспешных выводов о том, что это означает, что там должна быть жизнь, потому что может существовать и неживой источник кислорода. Тем не менее, это по-прежнему наводит на размышления и заслуживает дальнейшего изучения.
Хотя наличие кислорода, возможно, и не является прямым признаком жизни, возникает вопрос о том, повышает ли оно вероятность существования жизни на каком-либо из спутников Сатурна. Титан, хотя и не имеет ничего общего с Землей, все же имеет атмосферу и много углеводородов, а теперь и кислорода. Допускает ли наличие кислорода более разнообразный химический состав и повышает ли вероятность развития жизни?
Обнаружение жизни где-либо еще в нашей Солнечной системе стало бы одним из самых глубоких научных открытий в истории. На данный момент все формы жизни, которые мы когда-либо обнаруживали, связаны друг с другом и являются продуктом одной эволюционной линии на Земле. Все живое имеет одинаковую химию и генетику. Если бы мы обнаружили жизнь на Марсе, Европе, Титане, Энцеладе или где-либо еще, у нас впервые появилась бы возможность исследовать инопланетную биохимию. Сходства и отличия от земной жизни дали бы нам информацию о жизни в целом, которую мы просто не можем получить никаким другим способом. Не исключено даже, что жизнь на Земле и на каком-то другом теле Солнечной системы связана и является результатом распространения из одного мира в другой. Даже самые простые микробы на Титане или Европе стали бы невероятным подспорьем для научных открытий.
Это открытие также сообщило бы нам о вероятности возникновения жизни и диапазоне условий, в которых она может развиться, что повлияет на наши оценки того, насколько распространена жизнь во Вселенной. Прямо сейчас у нас есть N из 1 – один пример жизни во Вселенной. Из этого трудно сделать какие-либо выводы. Даже число N, равное 2, существенно изменило бы ситуацию.
Это открытие было сделано вскоре после того, как НАСА объявило о своем последнем бюджете, который в целом переводит деньги с планетологии на разработку ракет и пилотируемых миссий. Я не хочу здесь вдаваться в дискуссию об относительной ценности этих двух различных миссий НАСА, скорее я просто хочу отметить, что мы сокращаем наше финансирование такого рода планетарных исследований как раз в тот момент, когда мы открываем удивительные вещи о нашей солнечной системе. Возможно, мы находимся на пороге открытия жизни в мире, отличном от Земли. На мой взгляд, это должно иметь очень высокий, если не самый высокий приоритет для НАСА. На мой взгляд, открытие жизни стало бы величайшим вкладом в науку, который когда-либо вносило НАСА. Сейчас не время сокращать масштабы. (Я знаю, что сокращение бюджета возлагается на НАСА, а не на них самих.)
Это последнее открытие само по себе очень интересное, хотя и малоизвестный факт планетарной астрономии. Но потенциальные последствия огромны, как это часто бывает в науке – одна маленькая деталь может иметь глубокое значение, если поместить ее в более широкий контекст нашего понимания Вселенной.
