В новом выпуске проекта StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и комедиант Пол Меркурио обсуждают одну из самых амбициозных космических программ десятилетия — исследование ледяных лун Юпитера. Главным экспертом выпуска выступил Кевин Хэнд, астробиолог и планетолог из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL), автор книги «Океаны чужих миров». В центре внимания оказались две миссии: европейская JUICE и американская Europa Clipper, цель которых — выяснить, скрывается ли жизнь под километровыми толщами внеземного льда.
🚀 Океанский дуэт: миссии JUICE и Europa Clipper 2:36
Миссия JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), запущенная Европейским космическим агентством (ESA), работает в паре с проектом NASA под названием Europa Clipper . По словам Кевина Хэнда, это фактически «миссии-близнецы», которые будут исследовать систему Юпитера практически одновременно. Если JUICE сосредоточится на Ганимеде и Каллисто, то Europa Clipper, запуск которой намечен на октябрь 2024 года, будет детально изучать Европу .
Главная цель обеих миссий формулируется одним словом — «Океаны» . Ученые располагают серьезными доказательствами того, что под ледяными панцирями Европы, Ганимеда и, возможно, Каллисто находятся огромные резервуары жидкой воды. В NASA придерживаются мантры «следуй за водой», так как на Земле жизнь встречается практически везде, где есть влага .
Кевин Хэнд отмечает, что подготовка таких миссий занимает десятилетия. Еще будучи студентом, он видел графики NASA, обещавшие отправку зонда для плавления льда к 2009 году . Реальность оказалась сложнее: текущие аппараты пока не совершат посадку, а ограничатся пролетами и выходом на орбиту спутников для дистанционного зондирования .
🧊 Ганимед и Европа: ледяные миры под прицелом 5:18
Миссия JUICE после серии маневров выйдет на орбиту Ганимеда — самого большого спутника в Солнечной системе, который по размерам превосходит планету Меркурий . Ганимед уникален тем, что обладает собственным магнитным полем, природа которого до конца не ясна. По мнению Хэнда, ледяная кора Ганимеда очень толстая — около 100 километров .
Европа в этом плане выглядит более доступной для изучения:
- Толщина её ледяного панциря оценивается в диапазоне от 2 до 20 километров .
- Для сравнения: самая толстая часть антарктического ледяного щита на Земле составляет около 4 километров .
- Ученые рассматривают лед Европы как «окно» или «линзу», через которую можно заглянуть в океан ниже .
Изучая химический состав поверхности с помощью спектрометров, исследователи надеются обнаружить соли и органические соединения углерода, которые могли подняться из глубин океана . Хэнд подтверждает: если мы видим соли на поверхности, это прямое указание на то, что материал океана выходит наружу .
⚡ Энергия Юпитера и гидротермальная активность 8:09
Вопрос о том, что поддерживает воду в жидком состоянии так далеко от Солнца, решается за счет гравитации. Юпитер в 318 раз массивнее Земли . Это создает колоссальные приливные силы, которые буквально «сгибают» и растягивают спутники.
Этот процесс порождает:
- Трещины в ледяной коре (фрактурирование) .
- Огромное количество тепловой энергии, выделяемой внутри спутника .
- Вероятное наличие гидротермальных источников на дне океанов, подобных земным «черным курильщикам» .
- Выбросы океанического материала в виде гейзеров через трещины в космос .
Пол Меркурио иронично предположил, что признаком жизни могли бы стать «магазины 7-Eleven с хот-догами» , однако ученые ищут куда более фундаментальные биосигнатуры — сложные органические молекулы.
☢️ Проблема радиации и «европейский кислород» 12:40
Юпитер обладает мощным магнитным полем, которое бомбардирует Европу потоками электронов и ионов. На первый взгляд, это губительно для жизни, но Кевин Хэнд видит в этом неожиданный плюс. Радиация расщепляет молекулы воды (H2O) на льду, в результате чего выделяется свободный кислород (O2) .
Если этот кислород транспортируется сквозь лед в океан, он может стать источником энергии для сложных организмов. Хэнд предполагает, что в океане Европы теоретически могут обитать не только микробы, но и существа калибра рыб или «европейских кальмаров» .
При этом NASA строго соблюдает протоколы «планетарной защиты», чтобы не занести на луны земные бактерии. В первых проектах посадочных модулей даже отказывались от радиоизотопных источников энергии (ритэгов) в пользу обычных батарей, чтобы минимизировать риски загрязнения .
⏳ Будущее миссии и сроки получения данных 14:34
Космос требует терпения. Хотя JUICE уже в пути, а Clipper готовится к старту, первые научные данные из системы Юпитера начнут поступать только в районе 2030–2031 годов . Именно тогда аппараты выйдут на расчетные орбиты.
Нил Деграсс Тайсон сформулировал «неписаное правило» экспериментальной науки: «Никогда не ввязывайся в эксперимент, если не планируешь прожить достаточно долго, чтобы увидеть результаты» . Кевин Хэнд надеется не только увидеть данные с орбиты, но и дождаться следующего этапа — миссии с посадочным модулем (Lander), который сможет напрямую искать признаки жизни на поверхности льда .
