Аппарат Джеймс Уэбб обнаружил источник углерода на поверхности спутника Европы

Одним из немногих мест в нашей Солнечной системе, где потенциально может быть обнаружена жизнь или где условия могут быть пригодны для ее возникновения в будущем, является спутник Юпитера — Европа. Мы уже знаем, что под ее ледяной корой скрывается соленый океан жидкой воды с каменистым дном. Однако до сих пор не было подтверждений того, что в этом океане содержатся необходимые для жизни химические вещества, в частности углерод.

Теперь с помощью приборов космического аппарата "Джеймс Уэбб" ученые впервые обнаружили углекислый газ в определенном районе поверхности Европы. Анализ показывает, что содержащийся в нем углерод, вероятно, не был занесен метеоритами или другими внешними источниками, а образовался в подповерхностном океане. И его выпадение на поверхность произошло недавно.

"Наша жизнь основана на углероде", — с волнением говорит Джеронимо Виллануэва из Центра космических полетов имени Годдарда, ведущий автор одного из двух исследований, объясняющих эти выводы. "Понимание химического состава океана Европы поможет нам определить, является ли он враждебным для жизни в том виде, в котором мы ее знаем, или же он может быть подходящим местом для жизни".

Углекислый газ на Европе

Регион на поверхности Европы, где, по-видимому, наиболее высоки запасы углекислого газа, называется Tara Regio. Это геологически молодая область суши, всплывшая на поверхность в местах разрушения поверхностного льда. Здесь, вероятно, происходил обмен веществом между подземным океаном и поверхностью.

Предыдущие наблюдения космического телескопа "Хаббл" обнаружили в Tara Regio следы соли океанического происхождения. Теперь, когда "Уэбб" обнаружил углерод в том же районе, ученые предполагают, что это говорит о том, что углерод возник в подземном океане.

Две группы, анализирующие результаты работы "Уэбба", обнаружили углекислый газ по данным спектрографа NIRSpec (Near Infrared Spectrograph). В режиме IFU (Integral Field Unit) он смог получить спектры с разрешением 320×320 км поверхности Европы, диаметр которой составляет около 3121 км. Это позволило астрономам понять, где именно находится обнаруженный углекислый газ.

Тот факт, что это химическое соединение присутствует только в данном регионе, по-видимому, указывает на то, что оно было поставлено в геологически недавний период, поскольку всплыло в очень молодой области.

Как связаны между собой поверхность и подземный океан?

Команда Виллануэвы искала свидетельства извержения шлейфа водяного пара с поверхности Европы. Это похоже на то, что происходит на спутнике Сатурна Энцеладе, и позволило бы материалу из подземного океана выйти за пределы поверхностной коры.

Попытки обнаружить плюмы на Европе с помощью "Хаббла" предпринимались в 2013, 2016 и 2017 годах, но убедительных доказательств так и не было найдено. Новые данные "Уэбба" не показывают никаких признаков активных плюмов, хотя это не исключает, что они все еще могут быть там. Возможно, они непостоянны, смещаются и видны только в определенное время.

Тем не менее наблюдательные данные о наличии углерода на Европе — это большой шаг вперед в изучении ее потенциальной обитаемости и характеристик этого загадочного спутника. Углерод является биологически необходимым элементом, и, безусловно, данные, полученные с помощью "Уэбба", будут очень полезны при подготовке новых исследований и задач для будущей миссии НАСА Europa Clipper, которая должна отправиться в октябре 2024 года. А также для миссии ЕКА JUICE, которая отправилась весной этого года и должна прибыть в систему Юпитера через восемь лет.