Ученые построили компьютерную модель, которая позволила оценить, сколько энергии космические лучи могут выделять в ледяных слоях планет вроде Марса и спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада. Выяснилось, что на глубине нескольких метров подо льдом радиации достаточно для того, чтобы поддерживать простейшие формы жизни. Особенно перспективным оказался Энцелад, где ледяная кора может сохранять внутренние запасы воды, а проникающая радиация — обеспечивать энергию.
Параллельно ученые рассмотрели возможность существования так называемой «радиолитической обитаемой зоны» — области под поверхностью, где излучение способствует выработке энергии, пригодной для поддержания жизни. Это существенно расширяет поисковые рамки астробиологии: теперь во внимание принимаются не только зоны с солнечным теплом и жидкой водой на поверхности, но и темные ледяные регионы с подповерхностной активностью.
Космические лучи, по своей природе — это высокоэнергетические частицы, преимущественно ядра водорода, реже — гелия и более тяжелых элементов. Они движутся почти со скоростью света и возникают в результате звездных вспышек, активности вокруг черных дыр или взрывов сверхновых. На Земле большая часть таких частиц блокируется атмосферой. Но на планетах с тонкой атмосферой, как Марс, или вовсе без нее, как на ледяных спутниках, они проникают глубже.
Марс при этом остается менее благоприятным кандидатом: экстремально сухой климат, сильная ультрафиолетовая радиация и низкие температуры затрудняют выживание. Однако под его замерзшей поверхностью все же сохраняется вероятность обитаемой среды, особенно для устойчивых к соли и радиации микробов.
Авторы работы считают, что полученные данные открывают новое направление в поиске жизни за пределами Земли. Потенциально обитаемые зоны теперь стоит искать не только под поверхностью Европы или Энцелада, но и на отдаленных ледяных спутниках и карликовых планетах, о которых ранее почти не говорили в этом контексте.
Ключевой вывод — энергия, необходимая для поддержания биологических процессов, может поступать не только от звезды, но и от космических частиц, проникающих сквозь толщу льда с межзвездных расстояний. Это меняет подход к поиску: акцент смещается с поверхностных условий на подземные процессы, а сам критерий обитаемости становится шире, чем предполагалось.
yaplakal.com