В нашей Солнечной системе есть 23 луны и планеты с водой
Доброго здравия, друзья!
Давайте совершим экскурсию по Солнечной системе и посмотрим, где еще существует вода, и почему она настолько уникальна, что вода существует в той форме, в которой она существует здесь, на Земле!
На Энцеладе, вероятно, есть теплый соленый океан, а под поверхностью Ганимеда скрывается жидкая вода.
На красной планете Марс есть свидетельства того, что она была затоплена океанами и формами жизни давным-давно.
Эти находки последних нескольких лет продолжают разрушать некогда существовавшее убеждение, что остальная часть Солнечной системы была сухой и бесплодной.
Как оказалось, есть довольно много соседних лун и планет с водой.
Охота на внеземную жизнь превратилась в наш собственный космический задний двор.
Похоже, что в Солнечной системе найдется немного мест, где не было бы воды, жидкой или твердой.
На Венере есть даже небольшое количество водяного пара, около 20 частей на миллион.
И каждый раз, когда обнаруживается или предлагается источник жидкой воды, это увеличивает шансы на жизнь в этом мире, потому что вода действует как растворитель, облегчая метаболические процессы на самом базовом уровне жизни.
Вот почему охота за внеземной жизнью (весьма сомнительно, что она разумная, хотя на Земле мы нашли несколько довольно замечательных осьминогов) переместилась из далеких солнечных систем в наши собственные космические задворки.
Океаны почти подтверждены
Вот разбивка всех планет с водой (и других небесных тел), о которых мы знаем в нашей Солнечной системе, и в какой форме появляется вода.
Европа
Спутник Юпитера — Европа, демонстрирует убедительные доказательства существования океана жидкой воды под его ледяной коркой. Помимо Земли, Европа считается одной из самых многообещающих в настоящее время обитаемых сред в нашей Солнечной системе.
Европа уже много лет является самым большим претендентом на жизнь, с каменистой ледяной коркой, почти во всех отношениях намекающей на океан внизу.
Благодаря приливным эффектам Юпитера (трение внутри луны, создаваемое притяжением планеты), вода будет оставаться жидкой и, возможно, даже теплой под ледяной корой, чему способствуют возможные гидротермальные источники.
Были некоторые свидетельства того, что с поверхности Европы стреляют ледяные гейзеры, а также доказательства того, что в океане могут быть клетки Хэдли (Hadley cells) — теплая вода, исходящая от экватора Луны.
Европа могла бы обеспечить возможность не только для жизни, но, при подходящих условиях, даже для сложной жизни.
Корабль НАСА «Европа Клипер» достигнет этой океанической луны в 2030 году, чтобы провести долгожданное расследование.
Энцелад
Линии, очерчивающие Энцелад — спутник Сатурна, образуются в результате взаимодействия и движения льда с подповерхностным океаном.
Мы знаем о крошечном, сонном Энцеладе с 1789 года.
Его диаметр составляет всего 310 миль, что меньше даже Цереры и Весты, двух крупнейших объектов в поясе астероидов.
Сравните это с Европой, которая немного меньше нашей Луны и имеет диаметр 1950 миль.
Не обращайте внимания на его небольшие размеры: это одно из самых интригующих мест в Солнечной системе и лучшие кандидаты на теплый, влажный и соленый океан.
Вероятность существования жизни на ней столь же высока, если не выше, чем на Европе.
Энцелад вращается вблизи колец Сатурна.
Фактически, водянистые извержения ледяных гейзеров Энцелада составляют F-образное кольцо газового гиганта — по словам Фила Плейта (Phil Plait) из Bad Astronomy, луна выбрасывает в космос 1000 тонн воды каждый час, наряду с органическими молекулами, солью и другими материалами.
Исследования показывают, что океан также очень теплый благодаря приливным эффектам Сатурна.
Буксир вызывает гидротермальную активность, которая нагревает океаны и вызывает гейзеры, и все это в тех горячих слоях, которые дали ростки жизни на Земле.
Вероятность
Ганимед
Темные участки древней местности разбиты полосами более яркого и молодого материала, а вся ледяная поверхность усеяна более поздними ударными кратерами, которые разбросали свежий яркий лед по поверхности Ганимеда — спутника Юпитера.
Ганимед — самый большой спутник в нашей Солнечной системе, больше даже планеты Меркурий.
Астрономы давно подозревали, что океан находится под ледяной коркой толщиной 100 миль на поверхности, и в исследовании 2015 года активность полярных сияний предполагает, что океан несколько теплый и определенно соленый.
В отличие от Европы, активности ледяных гейзеров пока не наблюдается.
Это может быть связано с уменьшением приливного воздействия на луну, которая находится дальше от Юпитера, чем Европа.
В отличие от Европы, у него нет очерченной ледяной поверхности, демонстрирующей постоянную геологическую поверхностную активность.
Тем не менее, есть хорошие признаки того, что на Ганимеде есть океан.
Может быть
Каллисто
Ученые считают, что более яркие области на Каллисто в основном состоят из льда, а более темные области представляют собой сильно размытый материал с низким содержанием льда.
Каллисто по составу похож на Ганимед и, будучи самым дальним из четырех галилеевых спутников Юпитера, подвергается наименьшему количеству радиации.
Он также имеет магнитное поле, добавляя дополнительную защиту.
Мы знаем, что здесь есть вода, но не знаем, насколько она жидкая.
Относительное отсутствие геологической активности на Каллисто предполагает, что луна, возможно, не сможет поддерживать океан без присутствия внутри какого-то антифриза, а это означает, что там может быть просто много льда.
Однако, будучи самым удаленным из спутников, он может стать интересным местом для исследований, позволяя вам избежать более жестких последствий излучения Юпитера, дистанционно исследуя другие спутники в поисках признаков океанов и жизни.
Церера
Карликовая планета Церера показана на этих изображениях в искусственных цветах, которые подчеркивают различия в поверхностных материалах.
Церера — не столько каменный шар, сколько водная карликовая планета.
Церера известна с 1801 года, но ее небольшие размеры затрудняют ее изучение.
До недавнего времени считалось, что это относительно каменистое тело.
Но наблюдения с «Хаббла» и данные с космического корабля «Рассвет», который прибыл туда в 2015 году, повысили интригующую вероятность: Церера — это не столько каменный шар, сколько водная карликовая планета с ледяной мантией и раскисшим океаном внизу.
Расположенный в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, этот мир может быть нашим ближайшим соседом по океану.
Если это правда, то это будет ближайший к Земле мир с океаном.
«Рассвет» показал, что, когда океан Цереры замерз, соли и другие минералы оставили отложения, разбросанные по поверхности.
Органические соединения также существуют на поверхности.
Марс
Глыбы водяного льда размером с валун можно увидеть вокруг края этого гигантского ударного кратера метеороида в районе равнины Амазонки на Марсе, как это видно из научного эксперимента по визуализации с высоким разрешением (камера HiRISE) на борту марсианского разведывательного орбитального аппарата НАСА.
На красной планете, вероятно, когда-то были океаны, один из которых покрывал значительную часть северного полушария.
На поверхности остались следы воды, в том числе соединения от испарения древнего океана, а также сезонные водяные льды, покрывающие поверхность планеты.
Есть некоторые свидетельства, указывающие на случайное таяние на поверхности.
Это ясно.
Такие миссии, как марсоход NASA «Perseverance» в 2021 и первый китайский марсоход «Zhurong», исследуют интригующую возможность того, что под поверхностью Марса все еще есть вода, возможно, в виде водоносных горизонтов.
Теоретически, в этих подземных водотоках все еще может существовать микробная жизнь под поверхностью Марса.
Таким образом, вопрос заключается в том, существует ли эта вода в виде льда или жидкости, и сколько ее скрывается под почвой.
Ценность целого океана маловероятна, но значительного количества подземных вод — нет.
Оба марсохода продолжают целенаправленный поиск признаков микробной жизни и воды.
«Perseverance» уже обнаружил в кратере Джезеро (Jezero) камни, которые, по-видимому, были сформированы водой.
Титан
Атмосфера и поверхность Титана, спутника Сатурна, запечатленные Уэббом и Кеком, окрашены в различные оттенки белого, синего и коричневого цветов.
С поверхностной суспензией водяного льда и льда, состоящего из других соединений, таких как углеводороды, самый большой и, возможно, самый интересный спутник Сатурна имеет одни из самых обильных бассейнов жидкости, обнаруженных где-либо в Солнечной системе.
Метан Титана — это углеводородная цепочка, полезная для жизни, но не обязательно в том виде, в каком мы ее знаем.
Ученые подозревают, что непосредственно под толстой ледяной коркой находится более жидкая вода.
На Титане также есть плотные облака углеводородов, которые прорываются дождем, плюс богатый жидкостью ландшафт рек, озер и океанов жидких углеводородов, включая метан и этан, находящихся под ледяной корой.
Диона
Спутник Сатурна Диона запечатлен на этом снимке с космического корабля НАСА «Кассини», наполовину в тени, наполовину в свете.
Команда, стоящая за зондом НАСА «Кассини», который сделал много захватывающих открытий о Сатурне и его спутнике, в шутку назвала Диону «более слабой копией Энцелада».
Этот спутник Сатурна сейчас гораздо менее активен, чем в прошлом, но на нем видны признаки геологической активности, в том числе гигантские горные пики и другие свидетельства, указывающие на более теплую историю.
Вполне возможно, что луна сохраняет достаточно этого тепла для существования небольшого океана.
Плутон (и, возможно, Харон)
Это самое точное изображение Плутона в естественных цветах, полученное космическим кораблем НАСА «Новые горизонты» в 2015 году. Отчетливо видны поразительные особенности Плутона, в том числе яркое ледяное, богатое азотом и метаном «сердце» Плутона — Равнина спутника.
«Новые горизонты» пролетел мимо Плутона в 2015 году, став первым космическим кораблем, который напрямую посетил мир, когда-то известный как девятая планета.
Он обнаружил намеки на то, что когда-то казалось маловероятным: океан.
Плутон до сих пор рассматривается в основном как ледяной мир.
Однако приливные силы, возникающие на орбите его крупнейшего спутника Харона — наряду с теорией ученых о том, что крупное столкновение, вероятно, сформировало Плутон и его пять спутников из одних и тех же материалов — означают, что на Плутоне мог быть океан, и оставляют открытой внешнюю возможность того, что он все еще существует.
Вероятность попадания воды извне
Мимас
Эта фотография Мимаса — спутника Сатурна, была создана с использованием цветной мозаики, созданной из изображений, сделанных космическим кораблем НАСА «Кассини» в течение первых десяти лет исследования системы Сатурна. Отображаемые цвета улучшены или шире по сравнению с человеческим зрением, простираясь в ультрафиолетовый и инфракрасный диапазоны.
Мимас, «луна Звезды Смерти», в значительной степени представляет собой один большой снежный ком.
Кажется, в этом нет ничего большего, чем водяной лед.
Тем не менее, несколько необычных особенностей намекают на что-то странное на Мимасе.
Луна колеблется, вращаясь вокруг Сатурна, что указывает на то, что под поверхностью происходит что-то необычное.
Команда «Кассини» говорит, что это может быть океан. Но только может быть.
Другая главная возможность заключается в том, что у Мимаса есть сердцевина в форме футбольного мяча, придающая ему необычный наклон.
Луна размером примерно с Энцелад слишком мала, чтобы удерживать тепло от своего образования, поэтому на любой океан на Мимасе должна действовать внешняя сила — возможно, радиоактивный распад.
Тритон
Глобальная цветная мозаика Тритона, сделанная в 1989 году «Вояджером-2» во время пролета над системой Нептуна. Тритон состоит из корки замороженного азота над ледяной мантией, которая, как считается, покрывает ядро из камня и металла.
Самый большой спутник Нептуна — Тритон, очень похож на Плутон. На это есть причина.
Его ретроградная (обратная) орбита по сравнению с остальной частью системы предполагает, что Тритон мог быть захваченным объектом пояса Койпера, а не чем-то, что сформировалось рядом с планетой.
Поверхность Луны, похоже, представляет собой смесь метана и водяного льда, очень похожая на Плутон, и есть вероятность существования внутреннего океана при условии достаточного нагрева или радиоактивного распада.
На луне, вероятно, есть гейзеры, но вместо воды они, вероятно, выбрасывают азот, создавая на луне разреженную атмосферу.
Мы просто мало что знаем о Тритоне, потому что единственная фотография крупным планом была получена во время пролета «Вояджера-2» в 1989 году.
Титания, Оберон и Умбриэль
Эта цветная композиция Титании в высоком разрешении была сделана из снимков «Вояджера-2», сделанных 24 января 1986 года, когда космический корабль приближался к Урану. Отложения материала с высокой отражающей способностью, которые могут представлять собой иней, можно увидеть вдоль обращенных к солнцу стен долины.
То же самое относится и к спутникам Урана: нам нужно лучше их рассмотреть.
Но предварительные данные показывают, что Титания и Оберон, скорее всего, состоят из льда и горных пород.
Ни у того, ни у другого в то время не было достаточно доказательств, чтобы поддержать гипотезы о жидкой воде без антифриза, такого как аммиак.
Умбриэль тоже в значительной степени состоит из льда, но еще менее вероятно, что там есть океан.
Однако на нем есть яркое пятно льда вблизи одного из его полюсов, вероятно, результат воздействия кратера на поверхность.
Есть также свидетельства наличия углекислого газа, попавшего в ловушку под поверхностью.
Тефия, Рея и Япет
Обширное пространство кратера Одиссей раскинулось под «Кассини» на этом мозаичном снимке спутника Сатурна — Тефия. Высокая отражательная способность в визуальном диапазоне наводит на мысль о составе, состоящем в основном из водяного льда. Дно многих кратеров на Тефии светлое, что также свидетельствует об обилии водяного льда. Высокой отражательной способности также способствует то, что Тефия бомбардируется частицами водяного льда из E-кольца Сатурна, генерируемыми гейзерами на Энцеладе.
Эти спутники Сатурна выглядят точно так же замороженными, хотя на Рее есть вероятность наличия жидкой воды.
Эти миры относительно инертны, хотя Япет демонстрирует признаки сублимации воды (прямого перехода из твердого состояния в газообразное) на поверхности.
Хотя эти спутники, возможно, и не являются хорошими кандидатами на наличие жидкой воды, они демонстрируют явное изобилие воды во внешней части Солнечной системы.
Пояс Койпера
Кваоар (Quaoar), крошечный объект в поясе Койпера, известный как ледяной.
В поясе Койпера, где находится Плутон, есть сотни известных объектов, многие из которых, как полагают, ледяные.
Считается, что карликовые планеты Эрида и Хаумеа похожи на Плутон по составу, с водяным льдом на поверхности.
Но эти маленькие миры были открыты почти два десятилетия назад.
Есть также несколько кандидатов на карликовые планеты, которые, как известно, ледяные по своей природе, включая Варуну, Кваоар и Оркус.
Последний имеет некоторые признаки криовулканизма и потенциально может иметь жидкий океан.
В поясе Койпера и за его пределами также есть ряд комет, которые, как полагают, состоят из воды.
Это включает в себя первого идентифицированного члена облака Оорта — Седну.
Немного воды
Меркурий
Полюса Меркурия часто не подвержены воздействию солнечного тепла, что приводит к образованию областей, где может скапливаться лед. Космический аппарат «MESSENGER» сделал несколько полярных фотографий замерзших ледяных шапок.
Возможно, самым удивительным местом, где была обнаружена вода в Солнечной системе, является Меркурий, ближайшая к Солнцу планета.
В то время как поверхность обжигающая, полюса часто остаются нетронутыми солнечным теплом, что приводит к образованию областей, где может скапливаться лед.
Космический аппарат «MESSENGER», наблюдающий за Меркурием, сделал несколько полярных фотографий замерзших ледяных шапок.
Жидкая вода маловероятна, поскольку Меркурий очень горячий, но «MESSENGER» обнаружил признаки того, что некоторые скопления были недавними.
Наша Луна
Индийский зонд «Чандрайан-1» доказал, что на Луне есть вода, совершил аварийную посадку на поверхности Луны и позволив нам увидеть вздымающиеся ледяные шлейфы.
Луна и Меркурий на самом деле не так уж сильно отличаются по внешнему виду.
Оба — безвоздушные, скалистые миры, и оба, по-видимому, имеют скопления водяного льда на полюсах.
Ученые давно подозревали, что на Луне может быть лед.
Индия доказала это в 2009 году… врезавшись зондом «Чандраян-1» об поверхности Луны и увидев образовавшиеся при этом шлейфы.
Хотя его далеко не так много, водяной лед на Луне может когда-нибудь помочь колонизации Луны.
Нептун и Уран
Обилие льдов в нижних слоях Нептуна, вероятно, находится под невероятным давлением, которое удерживает их в странном состоянии: горячем и твердом.
Вот еще один способ перевернуть ваш школьный учебник по естествознанию: некоторые исследователи начали называть Нептун и Уран «ледяными гигантами», а не «газовыми гигантами».
Отчасти это связано с обилием льдов в нижних слоях планет, находящихся в странных состояниях, которые стали возможными из-за сильного давления.
В верхних слоях атмосферы этих миров обнаружены водяные пары.
В верхних слоях атмосферы этих миров были замечены водяные пары, а в нижних слоях атмосферы подозреваются льды, особенно в «мантии», области горячих льдов в нижних слоях атмосферы.
Некоторые астрономы дошли до того, что предложили «океаны» на обеих планетах, хотя они не имели бы ничего общего с известными нам большими голубыми водоемами.
Температура кипения удерживала бы то, что в противном случае испарилось бы, в своего рода затвердевшем состоянии под невероятным давлением.
Просто пары
Венера, Юпитер, Сатурн… и многое другое
Космический аппарат «Маринер-10» запечатлел этот увеличенный вид облаков Венеры. Здесь обнаружены следовые количества водяного пара.
В Солнечной системе есть еще сотни мест, где можно найти воду, будь то крошечные, покрытые льдом луны, которым никогда не давали официальных мифологических названий, или просто области с умеренным скоплением льда.
В атмосферах Венеры, Юпитера и Сатурна были обнаружены незначительные количества водяного пара.
И вода также присутствует в ослепительных кольцах Сатурна.
Тем не менее, это говорит об изобилии в нашей Солнечной системе и о том, как изменились наши представления о сухой солнечной системе с бледно-голубой точкой посреди нее на систему, изобилующую водой и изобилующую возможностями для жизни.
Прямо сейчас Земля — единственная настоящая бледно-голубая точка, единственное место, где может существовать жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, где переменные температуры создают широкий спектр экосистем и растительности, где густая, сочная атмосфера обеспечивает жизнь по воздуху, морю и суше.
Но, возможно, это не единственный генезис в нашей Солнечной системе.
Жизнь могла бы процветать в темных глубинах далеких океанов, в больших и малых формах, жизнь, очертания которой мы не можем постичь, потому что у нее нет точки отсчета ни с одной из тех, что мы испытывали.
Нам также не нужно преодолевать световые годы, чтобы найти его.
Земля — единственная настоящая бледно-голубая точка, единственное место, где может существовать жизнь, какой мы ее знаем.
Есть экзобиологический трюизм: где есть вода, там есть жизнь.
И там, где когда-то мы верили, что являемся единственным местом, где можно найти воду, вместо этого мы доказали, что ее в изобилии.
Хотя это, возможно, и не означает существования жизни в глубинах Нептуна или на холодных, темных полюсах Меркурия, это может открыть двери для новых исследований не только на Европе и Энцеладе, но и под корой Ганимеда или в глубинах Дионы.
Не просто охота за ископаемыми на Марсе, а поиск реальных, осязаемых живых организмов на Церере.
Это могло бы обеспечить промежуточные станции, когда мы продвигаемся в дальние уголки космоса.
И если на нашем собственном заднем дворе в изобилии есть вода, это показывает, что, возможно, ее можно найти не так уж редко и что мы, возможно, не одиноки во Вселенной — будь то на мини-Нептуне в 2000 световых годах от нас или на холодной луне, вращающейся вокруг Сатурна внутри его колец.
Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье - напишите его в разделе комментариев ниже.
До скорых встреч! Заходите!
