Dzīvība uz ledainām pasaulēm: ko par potenciālajiem okeāniem zem virsmas zina planētu zinātnieki

Saule sistēmā aiz Marsa orbītas atrodas vairāki ledaini pavadoņi, kuru iekšienē, pēc pašreizējiem datiem, varētu slēpties šķidra ūdens okeāni. Tie ir ļoti atšķirīgi no Zemes jūrām, tomēr tieši šādās vietās pētnieki nopietni apsver dzīvības iespējamību.

Šobrīd runa ir par iespējām, nevis pierādījumiem. Tomēr dati no kosmiskajām zondēm, gravitācijas mērījumi un datoru modeļi liecina, ka zem cietā ledus segas var pastāvēt dziļi, ar iežiem kontaktā esoši okeāni, kas nodrošina enerģiju un ķīmisko daudzveidību.

Kuri Saules sistēmas pavadoņi slēpj iespējamos okeānus

Viena no zināmākajām šādām pasaulēm ir Jupitera pavadonis Eiropa. Tās virsmu klāj salīdzinoši gluda, plaisām pārklāta ledus kārta, zem kuras, pēc gravitācijas un magnētiskā lauka datiem, varētu atrasties globāls šķidra ūdens okeāns.

Vēl viens kandidāts ir Saturna pavadonis Encelads, kura dienvidu polārajā reģionā ir novērotas geizerveidīgas strūklas, kas izmet ūdens tvaikus un ledus daļiņas kosmosā. Analizējot šīs daļiņas, zinātnieki konstatē arī organiskus savienojumus un sāļus, kas norāda uz aktīvu mijiedarbību starp ūdeni un iežiem.

Kā iespējams okeānu klātbūtni noteikt attālināti

Tā kā cilvēks šobrīd nevar urbties cauri kilometriem bieza ledus, zinātniekiem jāizmanto netiešas metodes. Viena no tām ir gravitācijas lauka mērījumi: ja zem virsmas ir šķidrums, tas maina pavadoņa masas sadalījumu un rada noteiktu gravitācijas „parakstu“.

Cita pieeja ir magnētiskā lauka analīze. Sāļš ūdens spēj vadīt elektrību, tāpēc planētas magnētiskajā laukā rodas izmaiņas, kuras var uztvert lidojošas zondes. Kombinējot šos datus ar virsmas novērojumiem, piemēram, plaisām un ģeoloģiskiem veidojumiem, iespējams veidot modeļus par iekšējo uzbūvi.

Enerģija un ķīmija: divi galvenie dzīvības priekšnoteikumi

Dzīvībai, kā mēs to pazīstam, nepieciešams ne tikai šķidrs ūdens, bet arī enerģijas avots un bagāta ķīmiskā vide. Ledainos pavadoņos Saules gaisma iekšējā okeānā nenonāk, tāpēc šeit galvenais enerģijas avots varētu būt mijiedarbība starp ūdeni un akmeņaino kodolu.

Zinātnieki pieļauj, ka pavadoņu iekšienē notiek hidrotermālie procesi, kas līdzīgi dziļūdens avotiem Zemes okeānos. Tur ķīmiskās reakcijas starp karstiem iežiem un ūdeni rada savienojumus, kurus mikroorganismi var izmantot enerģijas ieguvei, apejot nepieciešamību pēc Saules gaismas.

Ko līdzšinējie pētījumi drīkst un nedrīkst apgalvot

Līdz šim neviens pētījums nav konstatējis dzīvību uz ledainajiem pavadoņiem. Dati liecina tikai par apstākļiem, kas teorētiski varētu būt labvēlīgi vienkāršu organismu eksistencei. Runājot par dzīvības iespējamību, tas nozīmē piemērotu vidi, nevis dzīvības klātbūtnes pierādījumu.

Piemēram, Encelada strūklu daļiņās atklātie organiskie savienojumi paši par sevi neliecina par bioloģisku izcelsmi. Šādas vielas var rasties arī ķīmiski, bez dzīvu organismu līdzdalības. Tāpēc izšķiroša nozīme būs nākotnes misijām, kas spēs vākt detalizētākus paraugus un analizēt tos uz vietas.

Nākotnes misijas un tehnoloģiskie izaicinājumi

Tiek plānotas vairākas kosmiskās misijas, kas īpaši veltītas ledaino pavadoņu izpētei. To mērķis būs detalizēti kartēt virsmu, pētīt gravitācijas un magnētiskos laukus, kā arī analizēt daļiņas, kuras izmet geizeri vai plaisas.

Lielākais izaicinājums ir paraugu iegūšana no apakšzemes okeāniem, neiznīcinot potenciālo ekosistēmu un nenogādājot uz šīm pasaulēm Zemes mikroorganismus. Tas prasa ļoti stingrus kosmiskā kuģa sterilizācijas protokolus un rūpīgi izvēlētu izpētes stratēģiju.

Kāpēc saldās pasaules ir tik interesantas astrobioloģijai

Ja izrādītos, ka dzīvība spēj rasties un pastāvēt uz ledainiem pavadoņiem, tas būtiski paplašinātu dzīvībai piemēroto vidi Visumā. Tad dzīvība būtu iespējama ne tikai planētās ar šķidru ūdeni uz virsmas, bet arī daudzās ledainās sistēmās ap citiem zvaigžņu tipiem.

Pat ja tur dzīvība netiks atrasta, šī izpēte palīdzēs labāk saprast, kā darbojas ģeoloģiskie un ķīmiskie procesi ekstrēmos apstākļos. Tas savukārt ļaus precīzāk interpretēt signālus no attāliem objektiem un kritiskāk vērtēt dzīvības pazīmju meklējumus pie citām zvaigznēm.