Астрономы, используя данные космического телескопа Джеймса Уэбба, обнаружили углекислый газ в отдельном регионе на ледяной поверхности Европы. Анализ показывает, что этот углерод, вероятно, возник в подземном океане и не был доставлен метеоритами или другими внешними источниками. Более того, он отложился в геологически недавнем временном масштабе. Это открытие имеет важные последствия с точки зрения потенциальной обитаемости океана Европы.

"На Земле жизнь любит химическое разнообразие — чем его больше, тем лучше. Мы — жизнь, основанная на углероде. Понимание химии океана Европы поможет нам определить, враждебен ли он, или может быть хорошим местом для жизни", — говорит Джеронимо Вильянуэва из Центра космических полетов Годдарда, ведущий автор одной из двух независимых статей с описанием результатов анализа.

"Теперь мы думаем, что у нас есть основанные на наблюдениях доказательства того, что углерод, который мы видим на поверхности Европы, пришел из океана. Это нетривиальная вещь. Углерод является биологически важным элементом", — добавляет ведущий автор второй статьи, анализирующей эти данные, Саманта Трамбо из Корнелльского университета в Итаке, штат Нью-Йорк.

НАСА планирует в октябре 2024 года запустить свой космический корабль Europa Clipper, который совершит десятки облетов Европы для дальнейшего изучения того, могут ли на ней быть условия, подходящие для жизни.

Связь поверхности и океана

Уэбб обнаружил, что на поверхности спутника Юпитера углекислый газ наиболее распространен в регионе под названием Тара Реджио — геологически молодой области со всплывшей поверхностью, известной как "территория хаоса". Поверхностный лед был разрушен, и, вероятно, произошел обмен материалом между подземным океаном и ледяной поверхностью.

"Предыдущие наблюдения космического телескопа Хаббл свидетельствуют о наличии соли из океана в регионе Тара, — объясняет Трамбо. — Теперь мы видим, что там также сильно сконцентрирован углекислый газ. Мы думаем, что это означает, что углерод, вероятно, первоначально происходит из внутреннего океана".

"Ученые спорят о том, насколько океан Европы соединяется с ее поверхностью. Я думаю, что этот вопрос стал важным фактором исследования, — рассуждает Вильянуэва. — Это говорит о том, что мы сможем узнать некоторые основные сведения о составе еще до того, как пробурим лед, чтобы получить полную картину".

Углекислый газ на поверхности Европы нестабилен. По мнению ученых, вполне вероятно, что он был доставлен туда в геологически недавнем масштабе времени. Этот вывод  подкрепляется его концентрацией в регионе молодой местности.

В поисках шлейфа

Команда Вильянуэвы также искала доказательства шлейфа водяного пара, вырывающегося с поверхности Европы. Исследователи, использующие космический телескоп Хаббл, сообщили о предварительных обнаружениях в 2013, 2016 и 2017 годах. Однако найти окончательные доказательства было сложно.

Новые данные Уэбба не показывают никаких свидетельств активности шлейфа, что позволило команде Вильянуэвы установить строгий верхний предел скорости потенциального выброса материала. Однако команда подчеркнула, что их наблюдения не исключает существование искомого явления.

"Всегда существует вероятность того, что эти шлейфы непостоянны и их можно увидеть только в определенное время. Все, что мы можем сказать со 100% уверенностью, это то, что когда мы проводили эти наблюдения с Уэббом, мы не обнаружили шлейфа на Европе", — говорит Хаммель.

Эти результаты могут помочь в миссии Europa Clipper, а также в предстоящем проекте Европейского космического агентства JUICE.

Обе статьи опубликованы в журнале Science.