Может ли быть жизнь на Церере?
Церера, кружащая вокруг Солнца в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, является уникальным телом Солнечной системы, поскольку имеет много общего с луной Сатурна Энцеладом: оба считаются потенциальными источниками хранения жизни. В марте 2015 года миссия NASA «Рассвет» (Dawn) прибудет на карликовую планету Цереру, первую из меньшего класса планет, которую обнаружили близко к Земле.
В четверг, 15 августа, Бритни Шмидт, связист команды Dawn Mission и Джулия Кастильо-Рогез, планетарный ученый JPL, подняли переполох статьей под названием «Церера: открывается ледяной мир?», в которой выразили нарастающее волнение по поводу внутренностей этого ледяного тела.
«Я думаю, Церера изменит правила игры в Солнечной системе», — сказал Шмидт. — «Церера — единственная в своем роде».
Когда Церера была открыта (в 1801 году), изначально астрономы классифицировали ее как планету. Массивное тело проплывало между Марсом и Юпитером, где математически предсказывалось месторасположение планеты. Дальнейшие наблюдения показали, что этот регион наполнен малыми телами, и Цереру понизили в статусе до очередного астероида в поясе. И только когда Плутон обозначили карликовой планетой в 2006 году, Церера была повышена до того же уровня.
Церера — самое массивное тело в поясе астероидов и большее, чем некоторые из ледяных лун, на которых, по мнению ученых, может гнездиться жизнь. Она в два раза больше Энцелада, богатого гейзерами спутника Сатурна, который может прятать жизнь в жидкой воде под ледяной поверхностью.
В отличие от других астероидов, Церера (размером с Техас) имеет идеальную круглую форму, которая намекает на ее происхождение.
«Тот факт, что Церера такая круглая, говорит о том, что она почти стопроцентно сформировалась в юной Солнечной системе», — говорит Шмидт. Она объясняет, что позднее образование создало бы менее округлую форму.
Форма карликовой планеты, в сочетании с ее размером и общей массой, выявляет тело невероятно низкой плотности. Ученые полагают, что под пыльной и грязной глинистой поверхностью Церера прячет лед. Возможно, однажды на ней был океан. Разница между Церерой и другими ледяными телами в Солнечной системе в том, что она ближе всех находится к Солнцу.
Церера располагается менее чем в три раза дальше от Солнца, чем Земля, что в принципе будет обеспечивать достаточно тепла для таяния льда. Исследование внутренней части карликовой планеты может дать представление о ранней солнечной системе, особенно в тех местах, где вода и другие легкие компоненты могли присутствовать.
«Церера как хранитель истории воды в центре Солнечной системы», — заявляет Шмидт.
Размеры Цереры и дистанция до нее усложняют ее исследование с Земли. Изображения, сделанные космическим телескопом Хаббла, дают некоторое представление о ее поверхности, но детали не могут быть больше 25 километров в диаметре, чтобы быть замеченными. Несколько круглых пятен портят ландшафт, равно как и несколько импактных бассейнов, вроде тех, что имеются на Европе. Самый большой из них, названный Piazzi в честь первооткрывателя карликовых планет, имеет диаметр около 250 километров. Если это — ударный бассейн, он был бы образован объектом примерно 25 километров в размерах.
Но для Шмидт этот факт является еще одним возможным указанием на характер поверхности карлика: «Это не просто означает, что Церера пострадала от чего-то, диаметром в 25 километров», — говорит она. — «Это означает, что все, что происходило на Церере, было полностью стерто [топографическая подпись события]».
Церера, возможно, страдала от сильных ударов, особенно в периоды тяжелой бомбардировки истории юной Солнечной системы. Если поверхность была изо льда, эти «симптомы» могли впоследствии исчезнуть.
«Спектр показывает нам, что вода принимала участие в создании материалов на поверхности», — говорит Шмидт.
Спектр показывает, что вода связана с материалами на поверхности Цереры, формируя глину. Шмидт сравнила ее с недавними образцами минералов, найденными на поверхности Марса Кьюриосити.
«Вода буквально купает поверхность Цереры», — говорит она.
Кроме того, астрономы обнаружили свидетельства карбонатов, минералов, которые образуются в процессе при участии воды и тепла. Карбонаты часто производятся в жизненных процессах.
Материал, сформированный на поверхности Цереры, состоит из импактных материалов, и за последние 4,5 миллиарда лет создалось то, что Шмидт называет «смесью богатых водой материалов, которую мы находим на обитаемых планетах вроде Земли и потенциально обитаемых планетах типа Марса».
Вода считается необходимым ингредиентом для эволюции жизни такой, как мы ее знаем. Планеты, которые однажды могли содержать воду, типа Марса, равно как и луны, которые содержат ее сегодня, типа Энцелада и Европы, все могут идеально подходить для жизни в разном виде.
Из-за размера и близости Шмидт называет Цереру «пожалуй, самым интересным из этих ледяных объектов. Если она ледяная, в какой-то из моментов времени могла быть полна океанов».
Кастильо-Рогез сравнил Землю, Европу и Цереру и обнаружил, что у карликовой планеты больше общего с Землей, чем у юпитерианской луны. Как Земля, так и Церера используют Солнце в качестве источника тепла, а Европа берет тепло из приливного взаимодействия с Юпитером. Температура поверхности карликовой планеты в среднем от 130 до 200 градусов Кельвина, а у Земли — 300. У Европы 50-110 градусов мороза.
«По крайней мере, на экваторе, где поверхность теплая, Церера могла бы удержать воду в жидком состоянии», — говорит Кастильо-Рогез.
Жидкая вода может существовать в других точках карликовой планеты, известных как холодные ловушки — затененные области под коркой замерзшей воды. Такие ледяные лужи были обнаружены на земной Луне.
«Химия, тепловая активность, источник тепла и перспектива конвекции в ледяной оболочке являются ключевыми пунктами, благодаря которым мы думаем, что Церера была живой в один из моментов своей истории», — отмечает Кастильо-Рогез.
Пока ученые добывают дополнительную информацию о Европе и Энцеладе, из этих двух объектов получается все более и более привлекательные для жизни места. С точки зрения астробиологии и освоения космоса Церера же, по мнению ученых, обходит первые два.
«Если мы размышляем о будущем миссий с роверами и даже людьми, почему бы не слетать на Цереру?».
Хотя это было бы сложнее, чем просверлить Европу, которая может похвастать ледяной поверхностью, карликовая планета была бы отличным полигоном для испытания ровера. Шмидт отметила, что покорение Цереры могло бы стать отправной точкой в исследовании внешней части Солнечной системы. Ее меньшая масса будет означать более простое приземление, чем на Марс, а значит, планета могла бы стать хорошим местом для пилотируемых миссий.
«В этом особенном месте Солнечной системы находится уникальный объект, который мог бы рассказать нам о многом, чего мы не знаем касательно строительства обитаемой планеты».
Миссия «Рассвет» NASA стартовала 27 сентября 2007 года. Аппарат отправился к астероиду Веста, где оставался на орбите с июля 2011 года по июль 2012 года, а после отправился к Церере. Планируется, что Dawn проведет пять месяцев, изучая карликовую планету. Шмидт выражает надежду, что аппарат прослужит намного дольше, обеспечив базу данных перед покорением Цереры.
Кастильо-Рогез отмечает, что не только Dawn достигнет Цереры в 2015 году: аппарат Европейского космического агентства Rosetta будет сопровождать комету Чурюмова-Герасименко вокруг Солнца в том же году, в то время как миссия New Horizons NASA достигнет Плутона и его луны Харона.
«2015 будет великим годом для ледяных тел», — говорит Кастильо-Рогез. Шмидт вторит ему: «Думаю, когда мы доберемся до Цереры, будет кардинальная смена правил игры, новое окно в Солнечной системе, которое мы не смогли бы получить, если б не добрались до него».
