Сергей Реутов - В поисках космического разума. Тайны иных миров Страница 6

Юпитер сильно выделяется на фоне других объектов Солнечной системы, и дело тут, конечно же, в его размерах. Сложно представить, но его масса составляет 319 масс Земли – на долю Юпитера приходится более 70 % от массы всех планет Солнечной системы! Диаметр этой планеты в 12 раз больше диаметра Земли и равен 133 710 километрам.

Размеры Юпитера близки к максимальным для планетарного объекта данного типа – если бы он весил еще больше, это привело бы к сжатию планеты. У Юпитера нет четко очерченной твердой поверхности. Чем ближе к центру планеты, тем выше температура и плотнее газ, в основном это водород. Атмосфера разделяется на три слоя:

– внешний, который целиком и полностью состоит из водорода;

– средний, где 90 % водорода и 10 % гелия;

– нижний, в состав которого входят водород, гелий и примеси гидросульфата аммония, аммиака и воды, из которых формируются три слоя облаков:

– верхние – облака аммиачного льда. Их температура постоянна и составляет -145 °С, давление не превышает 1 атм.;

– средние – облака ледяного гидросульфида аммония;

– нижние – водяной лед и конденсат в виде мельчайших капель жидкой воды.

Дальнейший спуск в атмосферу сопровождается все большим увеличением температуры и давления, значения которых достигают поистине чудовищных величин. Газы постепенно переходят в жидкую форму. Примерно на глубине в 21 000 километров давление составляет 200 000 земных атмосфер, а температура равна 6 000 °C! Здесь атмосфера плавно переходит в океан из жидкого металлического водорода, сформировавшийся под воздействием колоссальных давлений и высоких температур – при таких условиях потенциал ионизации водорода значительно меньше кинетической энергии электронов, что приводит к отделению электрона от протона, следствием чего является высокая электропроводимость металлического водорода. Предполагаемая толщина слоя металлического водорода – 42–46 тыс. км.

Во втором, нижнем, океане Юпитера активно протекают сложные электрические, конвекционные и магнитогидродинамические процессы. Известно, что именно они генерируют мощнейшее магнитное поле Юпитера.

Погрузимся еще глубже внутрь планеты – на 30 000 км. Температура поднялась до 30 000 °C, а давление до 100 000 000 атм. Здесь же приютилось и совсем крошечное ядро (которое, впрочем, в 10 раз тяжелее Земли и в 1,5 раза больше!). Ядро стало результатом слипания частиц, состоящих из тяжелых химических элементов. С него началось образование планеты. Тепловая энергия в ядре генерируется по механизму Кельвина – Гельмгольца, за счет чрезвычайно медленного гравитационного сжатия планеты. Юпитер не производит энергию ядерным синтезом, как Солнце, он слишком мал для этого, и его внутренняя температура слишком низкая для того, чтобы запустить ядерные реакции. Наличие внутренней тепловой энергии, возможно, вызывает конвекцию глубоко в жидких слоях Юпитера, вследствие чего наблюдаются сложные движения в верхних слоях облаков.

Гравитационное поле Юпитера выступает щитом для внутренних планет, в том числе и для Земли. Юпитер играет роль своеобразного космического «пылесоса», очищая Солнечную систему от кометного мусора. Юпитер сильно влияет на движение всех тел в Солнечной системе и не пропускает большую часть комет к внутренним планетам. Из-за своего мощного притяжения это гигантское небесное тело не только «принимает» на себя удары, но и отклоняет движение комет. Однако тут есть и обратная сторона медали. Юпитер влияет не только на кометы, но и на астероиды, изменяя их траектории совершенно непредсказуемым образом: чаще всего направляя их именно в сторону внутренних планет. Таким образом, получается, что Земля защищена от комет, но, в то же самое время, подвержена атакам астероидов. Тем не менее без Юпитера количество объектов, сталкивающихся с Землей, было бы намного выше.

Итак, может ли жизнь существовать на Юпитере? Из всей огромной атмосферной толщи Юпитера нас интересует только слой толщиной в 70 км, залегающий на 70-километровой глубине и уходящий вглубь планеты. Только там присутствуют все необходимые условия для зарождения простейшей жизни: давление – от 8 до 10 атмосфер Земли, – температура, в зависимости от глубины, колеблется от 0 до 100 °С, вследствие чего в этом слое существует столь необходимый компонент для формирования жизни, как жидкая вода! К сожалению, ее не так много, как на Земле, но некоторые области можно без преувеличения назвать настоящими оазисами, в которых происходит формирование небольших облаков, состоящих из газов, мельчайших капелек воды и углеводородов. Именно эти облака могут быть средой обитания бактериальных форм жизни.

Помимо этого, верхние слои атмосферы Юпитера могут населять простейшие живые организмы, использующие вместо воды аммиак. В пользу этой теории высказывался еще в 1970-х годах американский астрофизик Карл Эдвард Саган. Также нельзя исключать возможность химической эволюции в атмосфере Юпитера, где даже на небольшой глубине значения плотности и температуры высоки, так как расчетные скорости протекания химических реакций благоприятствуют этому.

Основываясь на результатах сложных физико-химических расчетов, американские ученые Карл Эдвард Саган и Эдвин Эрнест Солпитер вывели три гипотетические формы живых существ, потенциально обитающих в юпитерианской атмосфере.

1. Синкеры (англ. sinker – «грузило») – крошечные организмы, способные размножаться с молниеносной скоростью и давать большое число потомков. Это позволяет выжить части из них при наличии опасных конвекционных потоков, способных унести синкеров в горячие нижние слои атмосферы;

2. Флоатеры (англ. floater – «поплавок») – гиганты размером с небольшой город, похожие на воздушные шары. «На плаву» в верхних слоях атмосферы флоатеров удерживают органы, получившие название «воздушные мешки». Эти мешки наполнены водородом и гелием, откачка которого происходит непрерывно. Питаются такие существа органическими молекулами, кишащими в атмосфере, или вырабатывают их самостоятельно, подобно земным растениям.

3. Хантеры (англ. hunter – «охотник») – хищники, питающиеся флоатерами.

Впрочем, большинство видных ученых не придерживаются точки зрения Сагана, считая его рассуждения лишь игрой фантазии. Тем не менее газовые гиганты, подобные Юпитеру, столь распространены во Вселенной, что нет сомнений: где-то могут существовать и такие формы жизни.

Итак, подведем итоги!

• Жизнь на Юпитере может существовать исключительно в верхних слоях атмосферы и в простейших формах, вероятность найти ее невелика и составляет всего 30 %.

• Вероятность обнаружения более сложных форм жизни равна 0.

Ганимед представляет собой самый крупный спутник нашей планетарной системы. Его диаметр 5268 км, это на 8 % превосходит по размерам Меркурий и на 80 % Луну. Ганимед тяжелее Луны в 2 раза.

Орбита обращения Ганимеда вокруг Юпитера имеет правильную круговую форму с радиусом 1,07 млн км. Один оборот спутник успевает сделать за 7,155 земных суток. С поверхности Юпитера Ганимед хорошо виден: он в 15 раз крупнее Луны на земном небе.

Состоит Ганимед в основном из твердых каменных пород и водяного льда, причем и того и другого примерно поровну. У спутника также имеется сверхразряженная атмосфера, состоящая из кислорода, который образуется при бомбардировке льда радиоактивными частицами.

Поверхность Ганимеда покрыта древними кратерами. Более молодые кратеры вскрывают поверхностные слои, обнажая чистейший лед, в результате чего выглядят кристально белыми.

В конце 90-х годов ХХ века зонд «Галилео», исследовавший спутники Юпитера, сделал неожиданное открытие – у Ганимеда есть довольно сильное магнитное поле, которое защищает его от радиационных поясов Юпитера и космического излучения. Вслед за этим была выдвинута гипотеза, что спутник имеет богатое железом расплавленное ядро.

Вооруженный магнитометрами «Галилео» выяснил, что в магнитном поле Ганимеда происходят постоянные изменения. Ученые нашли единственное объяснение этому феномену – у самого крупного спутника Солнечной системы есть жидкая электропроводящая прослойка, скорее всего океан, который залегает на 170-километровой глубине под поверхностью.

Таким образом, на Ганимеде, возможно, существуют все условия для возникновения жизни: океан соленой воды, тепло, выделяемое ядром спутника, и магнитное поле, защищающее Ганимед от радиации.

Однако есть несколько «но». Во-первых, это температура воды – 70 °C, – во-вторых, гигантское давление, причиной которому 170-километровый слой каменных пород и льда.

На данный момент мы располагаем катастрофически малым количеством данных об этом мире, в результате чего шансы, что там могла зародиться жизнь, составляют 50/50. Несмотря на это, многие современные ученые убеждены, что именно океан Ганимеда является пристанищем для бактерий, микробов и более сложных форм проявлений жизни… к примеру, рыб, наподобие тех, что населяют глубины земных океанов.