Жизнь с Земли могла достичь подлёдного океана Европы по новой гипотезе панспермии
Учёные предложили новую гипотезу, согласно которой жизнь на спутнике Юпитера Европа могла быть частично «доставлена» с Земли. Речь идёт о сценарии, в котором микроскопические частицы пыли, содержащие бактерии, покидают атмосферу Земли и в течение длительного времени перемещаются через Солнечную систему, в конечном итоге достигая ледяного спутника Europa.
Идея изложена в новой работе Зазы Османова из Свободного университета Тбилиси, опубликованной в International Journal of Astrobiology. Автор рассматривает так называемую «обратную панспермию» — гипотезу о том, что не только жизнь могла быть занесена на Землю из космоса, но и наоборот, могла покидать нашу планету и распространяться по другим небесным телам.
В основе модели лежит предположение, что пылевые частицы микрометрового размера могут содержать бактерии сопоставимого масштаба. Такие частицы способны выбрасываться из верхних слоёв атмосферы Земли при высокоэнергетических столкновениях с космической пылью и получать скорость, превышающую вторую космическую скорость Земли 11,2 км/с. В расчётах Османова максимальная скорость выброса достигает 14 км/с, а в межпланетном пространстве частица сохраняет скорость порядка 8,4 км/с.
Далее исследователь рассматривает траекторию движения таких частиц к системе Юпитера, учитывая влияние солнечного излучения, гравитации Юпитера и сопротивления межпланетной среды. Согласно полученным результатам, скорость пылевой частицы при приближении к Юпитеру может достигать 20,1 км/с. После этого она способна попасть на поверхность Европы, однако выживание микроорганизмов при ударе возможно только при крайне пологом угле падения около одного градуса, что снижает вероятность сохранения жизнеспособных бактерий до примерно трёх на тысячу.
Важным элементом анализа является оценка количества частиц, которые потенциально могут покидать Землю и направляться к системе Юпитера. По расчётам, из атмосферы Земли в результате космических столкновений может выбрасываться около 5×10^18 частиц в секунду. Из них, согласно геометрическим оценкам, примерно 300 миллионов частиц ежесекундно могут достигать поверхности Европы.
Дополнительно учитываются данные о выживаемости бактерий и геологии ледяной оболочки спутника. Бактерии на поверхности Европы могут сохранять активность порядка 10 тысяч лет, а значительная часть ледяного покрова, испытывающего растрескивание и частичное таяние из-за приливного нагрева Юпитера, может обеспечивать перенос материала в подлёдный океан. Модели показывают, что локальные каналы могут переносить вещества через толщу льда примерно за тысячу лет, а более крупные разломы формируются за десятки тысяч лет.
В сумме всех оценок Османов приходит к выводу, что за длительные геологические периоды на Европу может попасть колоссальное число частиц — порядка (3–8)×10^23. Это значение он интерпретирует как фактор, который потенциально повышает вероятность существования землеподобной микробной жизни в подлёдном океане Европы при условии совместимости биохимических процессов.
Автор отмечает, что окончательно проверить наличие жизни на Европе может будущая миссия Европейского космического агентства, запуск которой планируется в 2027 году. Предполагается, что аппарат сможет проникнуть сквозь ледяную оболочку и напрямую исследовать подлёдный океан спутника.
Исследование в журнале International Journal of Astrobiology.