В 2013 году телескоп «Хаббл» зафиксировал выбросы водяного пара в районе Южного полюса спутника Юпитера — Европы. По оценкам, они поднимались на высоту в сотни километров. Это считают одним из важнейших подтверждений того, что под ледяной корой луны действительно есть слой незамерзающей воды.
Выход пара на поверхность, по мнению ученых, — следствие того же самого, что поддерживает сам предполагаемый подледный океан: гравитационного воздействия Юпитера. По мере движения Европы по орбите вокруг газового гиганта он все время незаметно сжимает и растягивает небесное тело. Это вызывает внутри трение и тем самым подогревает луну изнутри.
По основной версии, при этом местами лед Европы растрескивается, а в южной полярной области трещины опускаются на максимальную глубину и достигают океана. От постоянного гравитационного сжатия и растяжения эти трещины периодически «всасывают» воду и доставляют ее к поверхности.
Не исключен и еще более интересный вариант: приливное трение в недрах Европы приводит к формированию на дне ее океана гидротермальных источников типа «черных курильщиков». Есть подозрение, что первая жизнь на Земле возникла именно возле этих богатых минералами потоков горячей воды. По сей день на дне земных океанов хемосинтезирующие организмы процветают в полной темноте благодаря гидротермальным системам.
Именно это недавно натолкнуло команду планетологов из США и Канады на идею выяснить, насколько вероятна в наши дни тектоническая активность на дне подледного океана Европы. Они рассудили, что без активных разломов вода в недрах небесного тела не будет получать из его силикатной мантии нужных веществ для поддержания гипотетической внеземной жизни.
В статье для издания Nature Communications ученые рассмотрели четыре возможных механизма создания напряжения на каменном океанском дне спутника: деформацию под действием приливных сил Юпитера, глобальное сжатие Европы по мере ее постепенного остывания, движение горячей магмы в силикатной мантии и образование гидратированных минералов: когда породы «вбирают» в себя воду, то есть «встраивают» ее молекулы в свою кристаллическую структуру, они увеличиваются в объеме.
Расчеты привели исследователей к неутешительному выводу: ни один из этих «способов» не в силах привести к образованию достаточно внушительных разломов на дне океана Европы. Как пишут планетологи, гравитация Юпитера для этого должна создать внутри луны напряжение как минимум в 2,1 миллиона паскалей, а в реальности обеспечивает в лучшем случае 54 тысячи. То же самое касается ее сжатия от охлаждения. Каменная «сердцевина» Европы могла бы растрескиваться только при уменьшении в диаметре на целый километр, а это выглядит неправдоподобным.
Мантийная конвекция даже при самых оптимистичных допущениях тоже оказалась в сотни раз слабее, чем требуется. Наконец, «внедрение» воды в твердые породы способно создать на дне разломы глубиной максимум в три километра, а там лишь на несколько десятков градусов теплее, чем в самом океане. Земные «черные курильщики» извергают гораздо более горячую воду.
Впрочем, по мнению ученых, все это еще не полностью исключает присутствие энергии для жизни в этой внеземной воде. К примеру, в недрах Европы может происходить распад радиоактивных элементов. Это способно расщеплять воду на водород и кислород, тем самым обеспечивая «пищу» для возможных микробов.