У полюванні на позаземне життя вчені схильні приймати те, що відомо як «підхід до низько висячих фруктів». Це складається з пошуку умов, подібних до того, що ми відчуваємо тут, на Землі, які включають кисень, органічні молекули та велику кількість рідкої води. Цікаво, що деякі місця, де ці інгредієнти є в достатку, включають інтер’єри крижаних лун, таких як Європа, Ганімед, Енцелад і Титан.
Оскільки в нашій Сонячній системі є лише одна земна планета, яка здатна підтримувати життя (Земля), існує кілька "океанських світів", як ці місяці. Зробивши це крок далі, команда дослідників з Гарвардського Смітсонівського центру астрофізики (CfA) провела дослідження, яке показало, наскільки потенційно мешкають крижані місяці з внутрішніми океанами набагато частіше, ніж наземні планети у Всесвіті.
Дослідження під назвою "Підземний екзоліф" було виконано Манасві Лінгамом та Абрахам Лобом з Гарвардського Смітсонаїнського центру астрофізики (CfA) та Інституту теорії та обчислень (ITC) при Гарвардському університеті. Заради свого дослідження автори розглядають усе, що визначає зону проживання навколо костела (т.зв. «зона золотого золото») та ймовірність існування життя у місяцях із внутрішніми океанами.
Для початку Лінгам і Лоб вирішують тенденцію плутати житлові зони (ГЗ) з придатністю для життя або трактувати ці два поняття як взаємозамінні. Наприклад, планети, розташовані в межах HZ, не обов'язково здатні підтримувати життя - в цьому відношенні Марс і Венера - прекрасні приклади. У той час, як на Марсі занадто холодно і атмосфера занадто тонка, щоб підтримувати життя, Венера зазнала негативного парникового ефекту, через який він став гарячим, пекельним місцем.
З іншого боку, виявлено, що тіла, розташовані поза межами ГЗ, здатні мати рідку воду та необхідні інгредієнти, щоб породжувати життя. У цьому випадку ідеальними прикладами служать місяці Європи, Ганімеда, Енцелада, Діони, Титана та кількох інших. Завдяки розповсюдженню водяного та геотермального нагріву, спричиненого припливними силами, всі ці місяці мають внутрішні океани, які могли б добре підтримувати життя.
Як розповів Лінгам, докторський дослідник ITC та CfA та головний автор дослідження, повідомив Space Magazine електронною поштою:
"Умовне поняття планетарної придатності - це житлова зона (ГЗ), а саме поняття, що" планета "повинна розташовуватися на правій відстані від зірки, щоб вона могла мати рідку воду на своїй поверхні. Однак це визначення передбачає, що життя складається: (a) на поверхні, (b) на планеті, що обертається навколо зірки, і (c) на основі рідкої води (як розчинника) та сполук вуглецю. Навпаки, наша робота знімає припущення (а) та (б), хоча ми все ще зберігаємо (с). "
Таким чином, Лінгам і Льоб розширюють свій погляд на придатність для включення світів, які можуть мати підповерхневі біосфери. Такі середовища виходять за рамки крижаних лун, таких як Європа та Енцелад, і можуть включати багато інших типів глибоких підземних середовищ. Крім того, також було припущено, що життя може існувати в метанових озерах Титану (тобто метаногенних організмів). Однак Лінгам і Льоб вирішили зосередитися на крижаних місяцях.
"Хоча ми розглядаємо життя в підземних океанах під крижаними / скельними оболонками, життя також може існувати у гідратних скелях (тобто з водою) під поверхнею; останні іноді називають підземним життям », - сказав Лінгам. «Ми не заглиблювалися у другу можливість, оскільки багато висновків (але не всіх) для підземних океанів також застосовні до цих світів. Так само, як зазначалося вище, ми не розглядаємо форми життя на основі екзотичних хімічних речовин і розчинників, оскільки передбачити їх властивості непросто. "
Зрештою, Лінгам і Лоб вирішили зосередити увагу на світах, які обертаються навколо зірок і, ймовірно, містять надповерхове життя, людство було б здатне визнати. Потім вони пішли про оцінку ймовірності того, що такі тіла є мешкаючими, з якими перевагами та викликами доведеться стикатися з життям у цих середовищах, та ймовірність існування таких світів за межами нашої Сонячної системи (порівняно з потенційно проживаючими земними планетами).
Для початківців "Світовий океан" має ряд переваг, коли мова йде про підтримку життя. Всередині системи Джовіана (Юпітер та його місяці) випромінювання є основною проблемою, яка є результатом попадання заряджених частинок у пастку потужних магнітних полів газових гігантів. Між тим і поточною атмосферою Місяця життя дуже важко виживе на поверхні, але життя, що живе під льодом, пройде набагато краще.
"Однією з головних переваг крижаних світів є те, що підземні океани здебільшого ущільнені від поверхні", - сказав Лінгам. «Отже, ультрафіолетове випромінювання та космічні промені (енергетичні частинки), які, як правило, згубні для надводного життя у високих дозах, навряд чи вплинуть на передбачуване життя у цих підземних океанах».
«З негативної сторони, - продовжував він, - відсутність сонячного світла як рясного джерела енергії може призвести до біосфери, яка має набагато менше організмів (на одиницю об'єму), ніж Земля. Крім того, більшість організмів у цих біосферах, ймовірно, є мікробними, і ймовірність складного життя, що розвивається, може бути низькою порівняно із Землею. Інше питання - потенційна наявність поживних речовин (наприклад, фосфору), необхідних для життя; ми припускаємо, що ці поживні речовини можуть бути доступні лише в менших концентраціях, ніж Земля в цих світах ".
Врешті-решт Лінгам і Лоб визначили, що в широкому діапазоні середовищ існування в усьому космосі може існувати широкий спектр світів з крижаними оболонками середньої товщини. Виходячи з того, наскільки статистично вірогідні такі світи, вони дійшли висновку, що такі "океанські світи", як Європа, Енцелад та інші подібні до них, приблизно в 1000 разів частіше, ніж скелясті планети, що існують у межах ЗЗ зірок.
Ці висновки мають певні кардинальні наслідки для пошуку позаземного та позасонячного життя. Це також має значні наслідки для того, як життя може поширюватися через Всесвіт. Як підсумував Лінгам:
«Ми робимо висновок, що життя в цих світах, безперечно, зіткнеться з вагомими проблемами. Однак, з іншого боку, не існує остаточного чинника, який би перешкоджав еволюції життя (особливо мікробного життя) на цих планетах і місяцях. З точки зору панспермії ми розглядали можливість того, що плаваюча планета, що містить підземну екзоліфу, може бути тимчасово «захоплена» зіркою, і що вона, можливо, може заростити інші планети (навколо цієї зірки) навколо життя. Оскільки є багато змінних, не всі їх можна точно оцінити. "
Професор Леоб - Франк Б. Берд-молодший, професор Гарвардського університету, директор МТЦ та співавтор дослідження - додав, що пошук прикладів цього життя становить свою частку викликів. Як він повідомив Space Magazine електронною поштою:
«Дуже важко віддалено (з великої відстані) за допомогою телескопів виявити підповерхневе життя. Можна шукати надлишки тепла, але це може бути результатом природних джерел, таких як вулкани. Найбільш надійний спосіб знайти підповерхневе життя - приземлитися на таку планету чи місяць і просвердлити поверхневий крижаний покрив. Такий підхід розглядався для майбутньої місії НАСА в Європі у Сонячній системі ».
Далі вивчаючи наслідки для панспермії, Лінгам та Льоб також розглядали, що може статися, якщо планету, як Земля, коли-небудь викинуть із Сонячної системи. Як вони зазначають у своєму дослідженні, попередні дослідження показали, як планети з густою атмосферою або підземним океаном все-таки могли підтримувати життя, плаваючи в міжзоряному просторі. Як пояснив Лоб, вони також розглядали, що буде, якщо це колись трапиться із Землею:
«Цікаве питання - що було б із Землею, якби вона була викинута із Сонячної системи в холодний простір, не нагріваючись Сонцем. Ми з'ясували, що океани замерзають на глибину 4,4 кілометра, але кишені рідкої води виживуть у найглибших регіонах океану Землі, таких як Мар'янський жолоб, і життя могло б вижити в цих інших підземних озерах. Це означає, що підповерхневе життя може переноситися між планетарними системами ».
Це дослідження також служить нагадуванням про те, що, як людство досліджує більше Сонячної системи (значною мірою задля пошуку позаземного життя), те, що ми знаходимо, також має наслідки для полювання на життя в решті Всесвіту. Це одна з переваг підходу «низько висячих фруктів». Те, що ми не знаємо, - це інформування, але те, що ми робимо, і те, що ми знаходимо, допомагає повідомити наші очікування щодо того, що ще ми можемо знайти.
І звичайно, це дуже величезний Всесвіт. Те, що ми можемо знайти, швидше за все, вийде далеко за рамки того, що ми зараз здатні визнати!
