На протяжении десятилетий авторы научной фантастики представляли себе сценарии, в которых жизнь процветает на суровых поверхностях Марса или нашей Луны или в океанах под ледяными поверхностями спутника Сатурна Энцелада и спутника Юпитера Европы. Но изучение обитаемости – условий, необходимых для поддержания и поддержания жизни – не ограничивается только страницами художественной литературы. По мере того, как все больше планетарных тел в нашей Солнечной системе и за ее пределами исследуются на предмет их способности создавать условия, благоприятные для жизни, исследователи спорят о том, как охарактеризовать пригодность для жизни.

В то время как многие исследования были сосредоточены на информации, полученной с помощью орбитальных космических кораблей или телескопов, которые предоставляют снимки океанских миров и экзопланет, новая статья подчеркивает важность изучения сложных геофизических факторов, которые можно использовать для прогнозирования долгосрочного поддержания жизни. Эти факторы включают в себя то, как энергия и питательные вещества движутся по всей планете.

«Время является решающим фактором в характеристике обитаемости», — говорит Марк Саймонс, профессор геофизики Джона В. и Герберты М. Майлз в Калифорнийском технологическом институте. «Чтобы произошла эволюция, нужно время. Быть обитаемой в течение миллисекунды или года недостаточно. Но если пригодные для жизни условия сохраняются в течение миллиона или миллиарда лет…? Понимание обитаемости планеты требует детальной перспективы, которая требует астробиологов и геофизикам поговорить друг с другом».

Эта перспективная статья, опубликованная в журнале Природа Астрономия 29 декабря состоится совместная работа ученых Калифорнийского технологического института в кампусе Пасадены и Лаборатории реактивного движения, которой Калифорнийский технологический институт управляет для НАСА, вместе с коллегами, представляющими различные области.

В исследовании подчеркиваются новые направления будущих миссий по измерению обитаемости в других мирах, используя ледяной спутник Сатурна Энцелад в качестве основного примера. Энцелад покрыт льдом, а под ним находится соленый океан. В последнее десятилетие миссия НАСА «Кассини» провела химические измерения шлейфов водяного пара и зерен льда, вылетающих из трещин на южном полюсе Энцелада, обнаружив присутствие таких элементов, как углерод и азот, которые могут способствовать возникновению жизни в том виде, в котором мы ее знаем.

Этих геохимических свойств достаточно, чтобы описать «мгновенную» обитаемость Луны. Однако, чтобы по-настоящему охарактеризовать долгосрочную обитаемость Энцелада, в документе подчеркивается, что будущие планетарные миссии должны изучить геофизические свойства, которые покажут, как долго океан существовал там, и как тепло и питательные вещества перетекают между ядром, внутренним океаном и поверхностью. Эти процессы создают важные геофизические признаки, которые можно наблюдать, поскольку они влияют на такие особенности, как топография и толщина ледяной корки Энцелада.

Эта более обширная основа изучения обитаемости не ограничивается изучением Энцелада. Это касается всех планет и лун, где исследователи ищут условия, необходимые для жизни.

«Эта статья посвящена важности включения геофизических возможностей в будущие миссии к океанским мирам, как это в настоящее время планируется для миссии Europa Clipper, нацеленной на спутник Юпитера Европу», — говорит Стивен Вэнс, ученый Лаборатории реактивного движения и заместитель руководителя отдела планетарных наук Лаборатории. , а также соавтор статьи.

Статья называется «Устойчивая и сравнительная обитаемость за пределами Земли».

Ведущий автор исследования — Чарльз Кокелл из Эдинбургского университета и Лаборатории реактивного движения. Помимо Кокелла, Саймонса и Вэнса, соавторами являются Питер Хиггинс из Университета Торонто; Лиза Калтенеггер из Корнелльского университета; и Джули Кастильо-Рогез, Джеймс Кин, Эрин Леонард, Карл Митчелл, Райан Парк и Скотт Перл из Лаборатории реактивного движения.