Главная | О сайте | Задачи | Проекты | Результаты | Диверсификация | Новости | Вопросы | История | Информация | Ссылки
Секция Совета РАН по космосу
Владислава Ананьева
Есть множество косвенных свидетельств в пользу того, что под ледяной корой Европы, спутника Юпитера, находится жидкий соленый океан. Возникает вопрос – есть ли в этом океане химические элементы в правильных пропорциях и источник энергии, необходимый для поддержания микробной жизни? Сейчас эта тема вызывает большой интерес и является причиной оживленных дискуссий.
В новом исследовании ученые из Лаборатории реактивного движения (Пасадена, Калифорния) оценили темпы производства на Европе водорода и кислорода. Баланс между этими двумя элементами показывает, достаточно ли в океане химической энергии для поддержания жизни. Моделирование показало, что в океане Европы так же, как и в океане Земли, темпы образования кислорода примерно в 10 раз выше темпов образования водорода (1011 моль кислорода против 1010 моль водорода в год). Круговорот кислорода и водорода может быть главным двигателем химических процессов и биологической активности в океане Европы, так же, как это происходит на Земле.
В дальнейшем исследователи хотят изучить круговорот и других важных элементов, необходимых для жизни – углерода, азота, фосфора и серы.
Прямая ссылка на полноразмерное изображение:
http://solarsystem.nasa.gov/docs/pia20028.jpg
Водород на Европе может образовываться при взаимодействии морской воды со скальными породами (силикатами железа) в процессе, называемом серпентизацией. В процессе серпентизации вода просачивается между минеральными зернами и вступает в химические реакции с выделением водорода. Исследователи исходили из предположения, что недра Европы, будучи горячими после образования спутника, постепенно остывают и растрескиваются, предоставляя морской воде доступ к свежему материалу. На морском дне земных океанов такие трещины встречаются до глубины 5-6 км, на Европе из-за меньшей силы тяжести они могут простираться вглубь до 25 км.
Кислород, в свою очередь, образуется в ледяной коре Европы под действием мощной радиации радиационных поясов Юпитера. Бомбардируя ледяную поверхность Европы, энергичные заряженные частицы разбивают молекулы воды, приводя к накоплению в ледяной кристаллической решетке кислорода и других окислителей (пероксидов). А поскольку ледяная кора Европы постепенно обновляется (лед с поверхности погружается в недра, оттуда на поверхность поднимается свежее вещество), кислород с поверхности попадает в океан.
Спутник Юпитера Ио, соседний с Европой, является самым вулканически активным телом в Солнечной системе. Источником энергии Ио является приливный разогрев его недр. Расчеты показывают, что примерно вдесятеро меньшее количество приливной энергии должно выделяться и в недрах Европы, приводя к появлению множества подводных вулканов или геотермальных источников. Но даже если эти расчеты неверны и недра Европы остаются относительно холодными, растрескивание горных пород на морском дне и серпентизация минералов приведет к выделению большого количества водорода, обеспечивающего энергией возможную микробную жизнь.
Если бы процессы, приводящие к образованию кислорода, резко превалировали над процессами образования водорода, вода в океанах Европы оказалась бы слишком кислой. В противном случае (образование водорода шло бы гораздо интенсивнее образования кислорода) вода оказалась бы щелочной. Баланс между темпами производства кислорода и водорода, близкий к земному, говорит о том, что кислотность океана Европы близка к кислотности земных океанов.
Исследование опубликовано онлайн в журнале Geophysical Research Letters.
Источник: http://solarsystem.nasa.gov/news/2016/05/17/europas-ocean-may-have-an-earthlike-chemical-balance
(назван по имени английского математика, физика, астронома Исаака Ньютона - I. Newton 1643-1727) Важнейший для понимания процессов во Вселенной закон формулируется следующим образом... [далее]
Сайт разработан и поддерживается лабораторией 801 Института космических исследований Российской академии наук.
Подбор материалов - Н.Санько
Полное или частичное использование размещённых на сайте материалов
возможно только с обязательной ссылкой на сайт Секция Солнечная система Совета РАН по космосу.