Удивительная астрономия
Шрифт:
Океан Европы отчасти похож на земной Северный Ледовитый океан, который тоже по большей части упрятан под толстый слой льда. Есть, правда, одна существенная деталь. Океан спутника по объему гораздо больше Северного Ледовитого. Более того, он вообще в два раза больше всех океанов Земли вместе взятых!
Северный Ледовитый океан населяют мириады живых существ – от крохотных рачков до акул и тюленей. По этой причине ученым хочется верить, что и океан Европы тоже может быть обитаем. Конечно, всерьез никто не рассчитывает обнаружить в системе Юпитера рыб или креветок.
Еще в 1955 году известный ученый Андрей Капица (1931–2011) предсказал, что под антарктической ледовой шапкой могут находиться самые настоящие озера, полные незамерзающей воды. Лед здесь тает из-за чудовищного давления, которое сам же производит своей массой. Спустя много лет это предположение блестяще подтвердилось, и сегодня на великом снежном материке известно почти полторы сотни подледных озер. Крупнейшее из них – озеро Восток, названное так в честь российской исследовательской станции «Восток».
В 1989 году на этой станции начала работать международная экспедиция, в состав которой вошли отечественные, французские и американские ученые. Они начали вести бурение антарктического ледового щита. В этом районе он достигает почти 4000 м, так что представляет собой своеобразную летопись нашей планеты. Ледник на протяжении 2 миллионов лет сохранял в себе пузырьки воздуха, бактерии, споры и пыльцу растений. Изучая накопленные Антарктидой «сокровища», люди узнают, как изменялись на Земле состав воздуха, погода и климат, растительный мир.
В 1996 году буровая скважина, носившая номер 5Г-1, достигла глубины 3539 м, где лед внезапно изменил свои свойства и химический состав. Стало очевидно, что полярники пробурили массив ледового щита насквозь и вошли в толщу совершенно другого льда, который нарастает на древний ледник снизу. Этот новый лед принадлежал огромному подледному озеру. Ученые поставили перед собой задачу достичь этого водоема, чтобы приступить к его всестороннему исследованию. Бурение заняло еще шесть лет. Лишь 5 февраля 2012 года, на глубине 3769 м, бур полярников достиг поверхности озера Восток.
Оно протянулось на 250 км при ширине 50 км. Глубина этого озера составляет примерно 1200 м, что сопоставимо с глубочайшими озерами планеты – российским Байкалом (1620 м) и африканской Танганьикой (1470 м). Озеро Восток является пресноводным, причем оно в 50 раз более насыщено кислородом, чем наземные озера Земли. В самых верхних слоях озера вода очень холодна, ее температура составляет –3 °C. Вода не замерзает только из-за давления ледовой толщи, оцениваемого в 340 атмосфер. Однако с глубиной температура воды растет и достигает примерно +10 °C.
О том, кто обитает в глубинах озера Восток, научный мир узнает лишь в 2013 году, когда в водоем будет спущено специальное оборудование. Впрочем, уже сейчас ученым известны некоторые из жителей озера. Это так называемые термофильные бактерии, их обнаружили в образцах льда, намерзающего снизу на древний ледник. Вряд ли эти микробы населяют воду. Скорее всего, перед учеными обитатели грунта, выстилающего дно
Трудности с бурением антарктического щита, длившимся более 20 лет, показывают, насколько сложным окажется изучение подледного океана Европы. В настоящее время инженерами разрабатывается робот-бурильщик «Криобот», который планируется спустить на поверхность спутника, чтобы это устройство «прогрызло» ледовую толщу до поверхности воды. После этого к исследованиям приступит другой робот – «Гидробот», представляющий собой нечто вроде автоматического батискафа.
Гейзеры Энцелада
Европа с ее подледным океаном не одинока. Сейчас можно смело сказать, что в Галактике найдется немало подобных ей спутников-великанов. Ученые уверены в этом потому, что еще один похожий объект обнаружен в нашей же Солнечной системе, а точнее – среди сателлитов Сатурна. На расстоянии 238 тысяч километров от планеты обращается невзрачная на вид луна, носящая красивое имя Энцелад .
Энцелад тоже является планемо, однако он весьма мал в сравнении с галилеевыми спутниками Юпитера и достигает в поперечнике всего 504 км. Подобно Европе, этот сателлит покрыт толстым слоем ярко-белого льда. После фотосъемки спутника камерами «Вояджеров» астрономы стали подозревать, что льды на поверхности Энцелада периодически обновляются – по крайней мере в южном полушарии. Северное сильно изрыто древними кратерами, стало быть, здесь ледовой корке сотни миллионов лет. А вот на юге кратеров крайне мало, что говорит о постепенном уничтожении старых ударных воронок по мере обновления ледовых толщ. Но тогда получается, что на спутнике, как на Европе, тоже может находиться небольшой подледный океан.
Несколько лет тому назад эта смелая гипотеза нашла подтверждение. Под ледяной коркой маленького планемо действительно может находиться скопление сильно соленой воды, постоянно подогреваемой неизвестными пока природными силами. Об этом явно свидетельствуют многочисленные гейзеры, которые выбрасывают на сотни километров ввысь водяные брызги и ледяную крошку. Сила водных струй настолько велика, что вещество со спутника попадает в космос и пополняет запасы пылевых частиц в кольце Е Сатурна. Скорее всего, само кольцо Е возникло не без участия Энцелада, оказавшегося невольным строителем этого украшения своей планеты «хозяйки».
На Земле гейзеры возникают в вулканических областях, где подземные воды вскипают под действием жара, испускаемого магматическим очагом. Что именно происходит на спутнике Сатурна, пока остается загадкой. Но точные измерения массы Энцелада показали, что внутри спутника, вероятно, находится каменное ядро, богатое радиоактивными железом и алюминием. Радиоактивные металлы выделяют много тепла, которое разогревает определенные участки соседней породы до +700 °C и выше. Тепло передается от камня подледному океану, заставляя закипающую воду через трещины пробиваться на поверхность.