Исследователи из Вашингтонского университета и Калифорнийского университета в Беркли провели эксперименты по измерению физических пределов существования жидкой воды в ледяных внеземных мирах. Это сочетание геонауки и инженерии было сделано, чтобы помочь в поиске внеземной жизни и предстоящем роботизированном исследовании океанов на спутниках других планет. Результаты были недавно опубликованы в Cell Reports Physical Sciences.
«Чем более стабильна жидкость, тем более перспективной она является для обитаемости», — сказал соавтор Батист Журно, исполняющий обязанности доцента кафедры наук о Земле и космосе в Университете Вашингтона. «Наши результаты показывают, что холодные, соленые жидкости под высоким давлением, обнаруженные в глубоком океане спутников других планет, могут оставаться жидкими при гораздо более низкой температуре, чем при более низком давлении. Это расширяет диапазон возможных мест обитания на ледяных спутниках и позволит нам точно определить, где мы должны искать биосигнатуры или признаки жизни».
Ледяные спутники Юпитера и Сатурна, включая Европу, Ганимед и Титан, являются главными кандидатами в нашей Солнечной системе на наличие внеземной жизни. Считается, что эти покрытые льдом луны содержат огромные жидкие океаны, в несколько десятков раз превышающие объем океанов на Земле.
«Несмотря на то, что Земля называется «голубым мрамором», она удивительно сухая по сравнению с этими мирами», — сказал Журно.
Океаны на этих спутниках могут содержать различные типы солей и, как ожидается, будут иметь глубину от примерно 100 километров на Европе до более 600 километров на Титане.
«Мы знаем, что вода поддерживает жизнь, но большая часть океанов на этих спутниках, вероятно, имеет температуру ниже нуля градусов по Цельсию и давление выше, чем где-либо на Земле», — сказал Журно. «Нам нужно было знать, насколько холодным может стать океан, прежде чем он полностью замерзнет, в том числе в его самой глубокой бездне».
Исследование было сосредоточено на эвтектике или самой низкой температуре, при которой соленый раствор может оставаться жидким до полного замерзания. Соль и вода являются одним из примеров: соленая вода остается жидкой при температуре ниже точки замерзания чистой воды, что является одной из причин, по которой зимой люди посыпают солью дороги, чтобы избежать образования льда.
В экспериментах использовалось оборудование Калифорнийского университета в Беркли, изначально предназначенное для криоконсервации органов в медицинских целях и для хранения пищевых продуктов. Однако для этого исследования авторы использовали его для моделирования условий, которые, как считается, существуют на спутниках других планет.
Журно, планетолог и эксперт в области физики воды и минералов, работал с инженерами Калифорнийского университета в Беркли над испытанием растворов пяти различных солей при давлении, в 3000 раз превышающем атмосферное давление, или 300 мегапаскалей, что примерно в три раза превышает давление в самой глубокой океанской впадине Земли.
«Знание самой низкой температуры, при которой соленая вода может оставаться жидкостью при высоком давлении, является неотъемлемой частью понимания того, как внеземная жизнь может существовать и процветать в глубоких океанах этих ледяных океанских миров», — сказал соавтор Мэтью Пауэлл-Палм, работающий постдокторантом в Калифорнийском университете в Беркли.
Журно недавно начал работать с командой NASA Dragonfly, которая в 2027 году отправит винтокрылый аппарат к крупнейшему спутнику Сатурна, Титану. НАСА также возглавит миссию Europa Clipper в 2024 году для исследования Европы, одного из многих спутников, вращающихся вокруг Юпитера. Между тем, Европейское космическое агентство в 2023 году отправит свой космический корабль JUICE, или Jupiter Icy Moons Explorer, для исследования трех крупнейших спутников Юпитера: Ганимеда, Каллисто и Европы.
«Новые данные, полученные в результате этого исследования, могут помочь исследователям лучше понять сложные геологические процессы, наблюдаемые в этих ледяных океанских мирах», — сказал Журно.
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/145728-uchenye-izmeryayut-temperaturu-zamerzaniya-vnezemnykh-okeanov-chtoby-pomoch-v-poiskakh-zhizni
Обозрение "Terra & Comp".
