Маленький спутник Юпитера скрывает под поверхностью больше воды, чем есть на всей Земле. Не реки и не озёра — солёный подледный океан глубиной до 170 километров. Для сравнения: Марианская впадина уходит вниз всего на 11 километров.

Снаружи Европа выглядит как бильярдный шар, расчерченный ржавыми трещинами. Температура на поверхности — минус 160 градусов. Но внутри, под многокилометровой толщей льда, может происходить нечто, что изменит наше понимание жизни во Вселенной.

Откуда трещины и почему поверхность спутника Юпитера такая молодая

Первые детальные снимки Европы сделал «Вояджер-2» в 1979 году. Учёные сразу заметили странное: почти никаких кратеров. На большинстве твёрдых тел Солнечной системы они копятся миллиардами лет. На Европе их почти нет.

Вывод один: поверхность постоянно обновляется. Возраст верхнего слоя льда — 40–90 миллионов лет. По космическим меркам это вчера. Что-то снизу разламывает старый лёд и заливает трещины новым.

Особенно показателен регион Хаос Конамара — участок размером с Аризону. Огромные блоки льда явно двигались, разворачивались и снова смёрзлись. Точь-в-точь как паковый лёд в Арктике весной. Только вместо арктического моря под ними — планетарный океан.

Красно-коричневые полосы, тянущиеся на тысячи километров, учёные называют линеями. Их цвет объясняется солями или органическими молекулами, поднимающимися из глубины. Европа буквально показывает, что происходит у неё внутри.

Почему учёные уверены, что под льдом Европы есть океан

Главное доказательство привёз зонд «Галилео» — с 1995 по 2003 год он совершил 11 пролётов мимо Европы. Приборы зафиксировали индуцированное магнитное поле: оно возникает в ответ на магнетизм Юпитера. Такое возможно только при наличии электропроводящей жидкости под поверхностью. Солёная вода подходит идеально.

Это не косвенный намёк — это физика. Лёд так себя не ведёт. Камень тоже. Только жидкий солёный подледный океан даёт именно такой магнитный отклик.

Картину дополняет всё остальное. Молодая поверхность — значит, снизу идут активные процессы. Хаотический рельеф — значит, лёд когда-то плавал. Под коркой толщиной 10–30 километров плещется солёный океан.

Почему Юпитер греет Европу изнутри: приливный разогрев

Логичный вопрос: откуда тепло? Европа в пять раз дальше от Солнца, чем Земля. Солнечный свет там в 25 раз слабее. Никакого парникового эффекта нет.

Тепло даёт Юпитер — но не светом, а гравитацией. Приливный разогрев работает так: гигантская планета «мнёт» Европу приливными силами, тянет то с одной стороны, то с другой, потому что орбита спутника слегка вытянута. Представьте, что вы быстро сгибаете и разгибаете резиновый мяч — он нагревается. С Европой то же самое, только в планетарном масштабе.

Этот процесс поддерживает океан в жидком состоянии уже миллиарды лет. Тепло, скорее всего, выходит через каменистое дно — так же, как земное тепло ядра выходит через морское дно в виде гидротермальных источников.

Жизнь на Европе: могут ли там жить организмы

На глубине трёх километров в земных океанах, куда не проникает солнечный свет, живут целые экосистемы. У гидротермальных источников — чёрных курильщиков — клубится кипяток с растворёнными минералами. Вокруг: бактерии, метровые черви, крабы, моллюски. Все питаются не светом, а химической энергией — через хемосинтез.

Если на дне океана Европы есть похожие гидротермальные источники, условия для жизни там принципиально не хуже. Вода есть. Тепло есть. Минералы, судя по химии поверхности, тоже.

В 2023 году телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил на поверхности Европы углекислый газ. По характеру распределения он пришёл не с метеоритами, а поднялся из океана. CO₂ плюс вода плюс минералы — базовый химический набор для возникновения жизни.

Отдельная история — кислород. Радиация Юпитера бомбардирует поверхность и расщепляет молекулы воды. Кислород накапливается во льду, а затем через трещины может попадать в океан. По расчётам 2023 года, опубликованным в Nature Astronomy, за последние миллионы лет в подледный океан Европы поступило достаточно кислорода для поддержания простых форм жизни. Океан не обязательно полностью бескислородный.

Гейзеры Европы над южным полюсом

В 2012 и 2016 годах телескоп «Хаббл» зафиксировал над южным полюсом Европы выбросы пара высотой до 200 километров. Если это настоящие гейзеры Европы, океан буквально выплёскивается в космос.

Это была бы фантастическая удача: чтобы взять пробу воды, не нужно бурить 20 километров льда — достаточно пролететь сквозь шлейф и собрать то, что уже выброшено наружу.

Пока учёные не уверены, гейзеры это или артефакт наблюдений. Подтвердить или опровергнуть — один из главных вопросов для будущих миссий NASA.

Миссия Europa Clipper: что она ищет на спутнике Юпитера

14 октября 2024 года ракета Falcon Heavy унесла к Юпитеру зонд Europa Clipper. Это крупнейший межпланетный аппарат NASA. Стоимость миссии — около 5 миллиардов долларов.

До Юпитера он доберётся в 2030 году и совершит 49 пролётов мимо Европы — на расстоянии от 25 до 2700 километров от поверхности. Радар REASON будет «просвечивать» лёд на глубину до 30 километров и искать линзы жидкой воды — карманы, где океан подходит близко к поверхности. Масс-спектрометр проанализирует атмосферные частицы и, если повезёт, поймает что-то из гейзерных выбросов. Тепловизор найдёт тёплые пятна — места, где лёд тоньше.

Важный нюанс: Europa Clipper не ищет жизнь на Европе напрямую. Его задача — понять, пригодна ли Европа для жизни в принципе. Следующий шаг — посадочная миссия, которая пока только обсуждается.

Когда мы узнаем правду об океане Европы

К 2030 году Europa Clipper выйдет на орбиту Юпитера. После нескольких лет пролётов у нас будет детальная карта ледяной коры, данные о химии атмосферы и понимание того, насколько тонок лёд в разных местах. Первые ответы на главные вопросы — примерно в 2031–2034 годах.

И вот что по-настоящему захватывает. Если под льдом Европы окажется жизнь — пусть микробная, пусть в виде химических следов — это будет означать, что жизнь во Вселенной не исключение, а правило. Если она возникла дважды в одной звёздной системе, то миллиарды других звёзд с их океанами и спутниками — это миллиарды шансов. И мы живём в то время, когда начинаем это проверять.