Далеко ходити не треба. Де у Сонячній системі можна виявити позаземне життя

Тисячі років людство плекає надію на те, що ми не самотні не лише у всьому Всесвіті, а й у нашій Сонячній системі. Найперші припущення існування інопланетян висували ще філософи Стародавньої Греції.

Але по-справжньому люди зацікавилися інопланетянами в середині 20-го століття, придумавши "зелених чоловічків", які буквально захопили популярну культуру. Вважають, що це словосполучення з'явилося в 1908 році, а між 1920-50 роками "зелені чоловічки" вже красувалися на обкладинках науково-фантастичних журналів.

Нині наукова спільнота сходиться на думці, що життя в Сонячній системі, якщо воно дійсно існує, залишається досить примітивним. Наприклад, це можуть бути найпростіші організми у хмарах Венери або під поверхнею Марса.

Незважаючи на це, пошуки будь-яких ознак життя за межами Землі не припиняються. То де ж у нашій Сонячній системі може процвітати життя?

Чи є життя на Марсі?

Четверта від Сонця планета є найочевиднішим кандидатом на пошуки позаземного життя, минулого чи сьогодення.

Численні дослідження підтверджують, що Червона планета колись була затишним місцем зародження життя. Мільярди років тому на планеті плескалися озера та річки з рідкою водою, а її атмосфера була набагато щільнішою ніж у наші дні.

Але чи справді було життя на Марсі? Це питання залишається відкритим досі. З 19 століття вчені намагаються знайти відповідь, але вона постійно вислизає. Телескопи, орбітальні зонди та ціла армія марсоходів щодня трудиться над розгадкою.

Першопрохідниками стали марсоходи NASA Opportunity та Curiosity, які передали свою естафету новому марсоходу Perseverance та його напарнику — вертольоту Ingenuity. Ця парочка прибула на Марс у лютому 2021 року.

Марсохід Perseverance на прізвисько Percy вже зібрав 18 проб гірських порід та реголіту в кратері Єзеро. Вчені вважають, що саме тут колись текла марсіанська річка.

Усі пробірки з ґрунтом мають бути зібрані та доставлені на Землю європейським космічним кораблем у 2030-х роках. Після цього вчені матимуть змогу вивчити отримані зразки.

Цілком можливо, що життя на Марсі все ще існує, але ховається від нас під поверхнею планети.

Є кілька досліджень, які полюють на приховані під поверхнею резервуари з водою на Марсі. Вчені вважають, що такі озера можуть ховатися на глибині близько кілометра. Для того, щоб підтвердити цю теорію вченим потрібно буде відправити на Марс складніші місії.

Професор Ендрю Коутс з Університетського коледжу Лондона вважає, що Марс знаходиться у трійці найперспективніших світів для пошуку позаземного життя.

"Ми знаємо, що на Марсі були відповідні умови 3,8-4 млрд років тому: водою на поверхні, набором хімічних елементів для формування життя та енергії. Приблизно в цей же час життя зародилося на Землі", — каже професор. Також він додає, що навіть найхолодніша нічна сторона Марса набагато тепліша, ніж поверхня Європи, Енцелада або Титана.

Пошуки життя на Марсі проводяться максимально активно. Науковці покладають великі надії на марсохід Perseverance. Але відповідь на запитання, чи знайшов марсохід ознаки життя на Марсі, дослідники отримають не раніше як через 10 років.

Венера: ще один кандидат на звання населеної планети

Друга від Сонця планета — вкрай негостинне місце, що схоже більше на палаюче пекло. Температура на поверхні Венери настільки велика, що може розплавити свинець, а атмосфера планети насичена вуглекислим газом.

Навіть незважаючи на те, що відбувається на поверхні планети, пошуки життя на Венері можуть бути досить перспективним заняттям. Наприклад, у минулорічному дослідженні вчені припустили, що на Венері можуть жити форми життя, які "несхожі ні на що, що бачила людина".

Перші розмови про це почалися після того, як вчені визначили хімічну речовину, за допомогою якої життя на Венері могло б нейтралізувати отруйне середовище, створюючи самопідтримувану кишеню в хмарах планети.

Ще в 1970-х роках в атмосфері Венери було знайдено аміак — газ, що складається з азоту та водню. Протягом багатьох років дослідники не могли пояснити присутність цього газу в атмосфері Венери.

Водночас, наукові моделі показали, що наявність аміаку в атмосфері може запустити каскад реакцій, які можуть нейтралізувати присутні краплі сірчаної кислоти. Такі процеси можуть знизити отруйну кислотність венеріанських хмар з -11 до 0. Звичайно, така кислотність все ще залишається високою за шкалою pH, але допустимою для потенційного життя.

Автори цього дослідження також вважають, що джерело аміаку на планеті має біологічне походження, а не геологічне — внаслідок виверження вулканів.

Якщо припущення дослідників правильні, це говорить про те, що потенційне життя на Венері може самостійно створювати придатні собі умови.

"Жодна відома нам форма життя не змогла б існувати серед кислотних дощів на Венері. Але питання полягає в тому, чи може якесь життя змінювати навколишнє середовище, щоб вижити на Венері", — каже одна зі співавторів дослідження Сара Сігер із Массачусетського технологічного інституту.

Ймовірно, це можуть бути мікроби, схожі на земні бактерії, яких можна знайти у хмарах Венери.

Як відомо, будь-яка форма життя, яка присутня на планеті в достатку, має залишити хімічний слід у її атмосфері. Команда з Кембриджу хотіла знайти подібний і на Венері, але пошуки не мали успіху.

Суперечки з цього приводу все ще продовжуються і зважаючи на все, вони не завершаться доти, доки на планету не будуть запущені відповідні місії.

Наприкінці цього століття на Венеру мають вирушити два зонди NASA, чия загальна вартість становить близько 500 млн. доларів. Йдеться про зонди DAVINCI+ та VERITAS.

Згідно з планами NASA, апарат VERITAS обертатиметься навколо Венери і вдивлятиметься в її густі хмари, щоб скласти карту поверхні планети. Його основним завданням буде розкрити геологічну історію планети, і чому вона така несхожа на Землю. Зонд також зможе показати, чи відбуваються на Венері виверження вулканів та землетруси.

Апарат DAVINCI+ опуститься на поверхню Венери, де проведе дослідження їдкої атмосфери планети. За допомогою апарату вчені також сподіваються з'ясувати, чи був на Венері океан.

Також при наближенні до поверхні DAVINCI+ зробить знімки Венери з безпрецедентної відстані. У міру наближення апарат робитиме знімки з високою роздільною здатністю геологічних особливостей, зокрема підвищені ділянки в області Альфа.

Дослідники порівнюють ці особливості з континентами Землі, і виключають, що у Венері також є тектоніка плит.

Очікується, що у 2030 році DAVINCI+ двічі облетить навколо Венери, а після цього здійснить одногодинний спуск на її поверхню. Дорогою вниз апарат передаватиме дані на Землю.

Апарат VERITAS, на відміну від свого партнера, залишиться на орбіті Венери, де спробує заглянути під густі хмари планети. Його запуск заплановано на 2028 рік.

Конкуренцію цим двом апаратам становитиме перша приватна місія на Венеру Venus Life Finder (VLF). Зонд вирушить прямо в щільні хмари Венери, де він матиме всього 5 хвилин, щоб зібрати інформацію про умови в атмосфері планети.

Згідно з планами, зонд вирушить до Венери вже у травні цього року, а дістанеться пункту призначення у жовтні. Якщо день старту буде перенесено, то місії доведеться чекати наступного вікна запуску, яке буде в січні 2025 року.

Населений Енцелад: чи можливе життя під кіркою льоду?

Важко повірити, що космічний об'єкт, який повністю покритий товстою кіркою льоду, може стати домом для інопланетного життя. Поверхня супутника Сатурна справді дуже холодна, але під шаром льоду відбувається багато цікавого.

Шостий за величиною супутник Сатурна регулярно викидає зі своїх надр у космос рідку воду, лід та органічні речовини. Вчені з'ясували, що ці органічні молекули містять азот та кисень, як і ті, що беруть участь у хімічних реакціях на Землі. Внаслідок цих процесів на нашій планеті з'являються амінокислоти, які є будівельними блоками життя.

Відомо, що під поверхнею Енцелада ховається океан з рідкою водою, а також на супутнику є гідротермальна активність. Остання може підігрівати води океану, створюючи комфортне середовище для зародження життя.

"Якщо всі умови правильні, то молекули, що плавають у водах Енцелада, можуть піти тим же хімічним шляхом, що і на Землі", — говорить Нозаїр Хаваджа з Вільного університету Берліна.

Він займається аналізом даних, зібраних під час місії NASA Cassini, яка знайшла органічні сполуки під час своєї 13-річної місії, що завершилася у 2017 році.

"Ми поки не може точно сказати, чи потрібні амінокислоти для зародження життя за межами Землі, але пошук молекул, які утворюють амінокислоти, є вкрай важливою частиною головоломки", — додав Хаваджа.

Поки що місій з вивчення Енцелада не планується. У NASA було висунуто кілька пропозицій із цього приводу, але далі справа поки не просунулась.

Якщо в майбутньому буде узгоджено місію на Енцелад, тоді саме підводні пошуки можуть виявити позаземне життя. Щоправда, за словами вчених, біосигнатури також можна буде виявити і у кріовулканах. Вулкани на Енцеладі викидають у повітря воду чи аміак, а не розплавлені породи як на Землі.

Європа: солоний океан дає надію

Найменша із чотирьох галілеєвих місяців Юпітера також є потенційним домом для позаземного життя. Частково це обумовлено наявністю на Європі солоного океану, який підігрівається приливними силами через близькість такого гіганта, як Юпітер.

Вчені вважають, що саме припливні сили Юпітера підтримують внутрішню циркуляцію в океані Європи, яка запускає підводні течії та регулярно оновлює кригу на поверхні.

Така теорія є вкрай важливою для майбутніх місій на Європу, оскільки показує, що нашим апаратам не обов'язково бурити товсту кригу, щоб пірнути в океан. Все, що є на дні океану, має потрапляти і на поверхню Європи, якщо дотримуватися вищезгаданої теорії.

"З усіх галілеєвих супутників Європа є найкращим кандидатом на наявність життя, оскільки вода в її океані, ймовірно, контактує з піском або каменем. У цей же час на Ганімеді та Каллісто дно океану являє собою суцільний лід через нижчі температури", — каже професор Коутс.

Вчені додає, що Європа також омивається інтенсивними радіаційними поясами Юпітера, його магнітосферою. Це також може бути корисним фактором для зародження життя, оскільки дозволяє кисню потрапити до підповерхневих океанів.

"Планети-гіганти, такі як Сатурн або Юпітер, мають звичку збовтувати нутрощі своїх крижаних супутників. Саме це дозволяє воді в океанах змішуватися з багатою вуглецем хімією. Звичайно, тут ми швидше говоримо про мікробне життя", — заявив професор Гарретт з Манчестерського університету.

Майбутня місія NASA Europa Clipper допоможе вченим підтвердити чи спростувати наявність позаземного життя в Європі. Цей космічний апарат вирушить на місяць у 2024 році і дістанеться Європи в 2030 році. На місці апарат зробить серію маловисоти польотів, щоб вивчити поверхню супутника.

Clipper також спробує вивчити підземне середовище на Європі, де, можливо, знайдете ознаки життя.

До пошуків життя Європі також приєднається і європейський космічний апарат Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), який має бути запущений уже у квітні. За час своїх польотів у системі Юпітера апарат здійснить два обльоти Європи та трьох інших супутників Юпітера.

Тритон: геологічно активний, отже, тут може зародитися життя

Найбільший супутник Нептуна неймовірно цікавий тим, що він ще залишається геологічно активним. Вчені впевнені в цьому, тому що на Титані є активні гейзери, що викидають на поверхню сублімований газоподібний азот.

Тритон нагадує Енцелад, бо є таким самим крижаним світом. Він знаходиться досить далеко від Сонця, обертаючись навколо найдальшої планети у Сонячній системі.

Поверхня Тритона складається переважно із замороженого азоту, але в корі та крижаній мантії супутника є водяний лід.

Але через таке гравітаційне явище, як приливне нагрівання, Тритон все ж таки отримує певну частину тепла, щоб підігрівати свій океан.

Щоправда, середня температура на супутнику залишається надто низькою, щоб життя могло проіснувати там досить довго, навіть мікробне життя. Тому вчені визнають, що Тритон знаходиться майже наприкінці списку місць, де ми можемо знайти життя у Сонячній системі.

Єдиний апарат, який будь-коли добирався до Тритона, був "Вояджер-2" у 1989 році, і в найближчому майбутньому місій на супутник не планується. Головним каменем спотикання є те, що вікно польотів на Тритон відкривається лише один раз на 13 років.

У 2019 році NASA розглядало потенційну місію на Тритон Trident, але пізніше відклала її в довгу скриньку.

Ганімед. Тут більше води, ніж у всіх океанах Землі

Ганімед — найбільший супутник Юпітера, а також найбільший супутник у Сонячній системі. Ганімед має крижану оболонку, під якою ховаються секрети супутника.

За словами вчених, на Ганімеді знаходиться океан із солоною водою, і він настільки великий, що містить більше води, ніж усі океани на Землі. Справді приголомшливий потенціал для зародження життя.

Ганімед також має ще дві особливості, які могли б сприяти зародженню життя.

• По-перше, супутник має кисневу атмосферу, хоча й досить тонку.
• По-друге, Ганімед має магнітне поле, яке життєво необхідне для захисту життя від сонячної радіації.

Але є й одна проблема — температура на Ганімеді суттєво нижча, ніж на Землі. Вдень температура поверхні супутника коливається в межах мінус 213 градусів за Цельсієм.

Тонка атмосфера Ганімеда не дозволяє йому утримувати тепло, що отримується від тієї мізерної кількості сонячного світла, яке досягає Юпітера та його супутників.

В планах у людства поки немає місій на Ганімед, але місія JUICE все ж таки пролітатиме повз місяць і постарається зібрати якомога більше інформації.

Титан: №4 у списку потенційно населених планет

Найбільший супутник Сатурна настільки великий, що перевершує за своїми розмірами планету Меркурій. Але найбільш захопливче в Титані те, що він багатий на органічні матеріали і просту хімію, яка необхідна для зародження життя.

Під час прольотів космічного апарату Cassini на поверхні Титану було виявлено великі озера і навіть ознаки дощів поряд із північним полюсом місяця. Також у Титана найщільніша атмосфера після Землі, якщо брати до уваги лише кам'янисті планети Сонячної системи.

Метан в атмосфері супутника може запускати хімічні процеси на Титані, але вчені поки що не знають, звідки береться цей газ. Відомо, що на Титані знаходиться підповерхневий океан, що розташовується на глибині від 55 до 80 км під крижаною оболонкою.

На самій поверхні Титана також є озера, річки та моря, які складаються з рідкого метану та етану, що може бути сприятливим середовищем для зародження життя. Але проблема Титана така сама, як і в багатьох інших супутників — на поверхні місяця занадто холодно.

Титан розташовується в 9 разів далі від Сонця, ніж Земля, і отримує лише близько 1% сонячного світла.

Все це підкріплює теорії про те, що якщо на Титані і є життя, то воно дуже відрізнятиметься від земного. Крім цього, життя на Титані, якщо воно дійсно є, має ґрунтуватися не на воді, а на етані. У цьому випадку звичні для людей молекули ДНК абсолютно не застосовні.

Незважаючи на це, Титан знаходиться четвертим у списку потенційно населених місць у Сонячній системі.

NASA збирається відправити до Титану місію Dragonfly, яка якийсь час обертатиметься навколо супутника. Спочатку планувалося, що запуск місії відбудеться 2026 року, але пандемія коронавірусу змусила переглянути плани. Тепер Dragonfly полетить до Титану у 2027 році.

У межах місії дрон-вертоліт розпочне дослідження атмосфери Титана з 2034 року.

Каллісто: кисень, водень та вуглекислий газ

З усіх світів у Сонячній системі у супутника Юпітера Каллісто найстаріша поверхня, якій близько 4 млрд років.

Звичайно, вік поверхні супутника, на жаль, ніяк не впливає на його потенціал до зародження життя, але Каллісто має великий океан, розташований глибоко під поверхнею. Також цей супутник Юпітера має незвичайну атмосферу. Незважаючи на те, що атмосфера Каллісто досить тонка, вона більше схожа на земну, ніж інші супутники Сонячної системи. У ній присутні кисень, водень та вуглекислий газ.

Єдиним суттєвим недоліком Каллісто є те, що температура на супутнику надто низька для потенційного життя. Імовірність того, що на супутнику є життя, набагато менша, ніж на інших об'єктах Сонячної системи, але повністю виключати Каллісто зі списку вчені не поспішають.

Відомо, що місія JUICE навідається до цього супутника Юпітера та зробить кілька близьких обльотів. На орбіту газового гіганта JUICE вийде 2031 року.

Церера: тут є вода і сліди органічних сполук

Супутники Сонячної системи, звісно, є перспективними кандидатами на зародження життя, але що, якщо пошукати на карликовій планеті?

Вчені погоджуються, що це цікава думка, тим паче, що на планеті є деякі унікальні умови.

На Церері, що знаходиться між Марсом і Юпітером, може бути рідка вода глибоко під поверхнею, приблизно на глибині 40 км. Якщо це дійсно так, то вода в цьому океані має бути надзвичайно солоною, що запобігатиме замерзанню океану.

Крім цього, зонд NASA Dawn виявив сліди органічних сполук на Церері, коли обертався навколо карликової планети з 2015 року під 2018 роки.

Органічні сполуки можуть забезпечити життя сировиною, але щоб воно з'явилося, на планеті має бути якесь джерело тепла.

Бракує Церері і маси. Карликова планета в 13 разів менша за Землю, і вчені поки не можуть зрозуміти, як гравітація або її відсутність може вплинути на зародження життя.

Поки людство не має запланованих місій на Цереру, так що мине ще деякий час, поки дослідники зможуть підтвердити або спростувати свої теорії з приводу карликової планети.

За матеріалами Daily Mail.