Все эти миры — ваши. Научные поиски внеземной жизни

Энцелад — это крошечный спутник Сатурна, его масса составляет менее четверти процента от массы Европы, а по размерам он меньше в шесть раз. Как и у его более крупной юпитерианской сестры, поверхность Энцелада состоит из чистого водяного льда. Орбита Энцелада проходит относительно близко к Сатурну, рядом с внешним краем главных колец, знакомых всем, кто любит наблюдать звездное небо. Чудо, упомянутое в подзаголовке, — можно сказать, «удивительное явление», если вам так больше нравится, — заключается в том, что на таком маленьком спутнике присутствует ярко выраженная геологическая активность.

В 2005 г. астрономы, просматривавшие свежие снимки, сделанные зондом «Кассини», обнаружили фонтаны гейзеров, извергающихся из южной полярной области Энцелада. «Кассини» даже пролетел сквозь струи этих фонтанов во время своего сближения со спутником и сделал анализ извергающегося вещества при помощи находившегося на борту масс-спектрометра. Струя оказалась смесью соленой воды — раствора старого доброго хлорида натрия — и водяного пара, а также множества различных органических веществ. Выходит, что эта крохотная «луна» — водный мир с подповерхностным океаном, как на Европе? Очень на это похоже. На ледяной поверхности Энцелада можно заметить как старые испещренные кратерами участки, так и молодые девственно чистые области. Приливное трение, которое этот спутник испытывает на орбите Сатурна, по силе равно тому, что имеет место на Европе, а небольшие изменения траектории «Кассини» во время его обращения вокруг Энцелада связаны с тем, что под его Южным полюсом находится региональный океан глубиной 10 км.

Продолжающаяся успешная работа зонда «Кассини» — первоначально планировалось, что миссия продлится до 2008 г., — позволила нам провести детальное обследование тех районов, где расположены гейзеры. В 2014 г. результаты этих целенаправленных наблюдений подтвердили существование 101 отдельного гейзера, расположенного в трещинах поверхности — так называемых «тигровых полосках» рядом с Южным полюсом. По всей видимости, трещины в ледяном панцире возникают в результате деформации Энцелада под воздействием приливных сил во время его обращения по орбите Сатурна, которое длится 31 час. Источник тепла в «тигровых полосках» сам по себе дает нам убедительный ключ к разгадке: фонтаны приводятся в действие не приливными взаимодействиями, энергия освобождается по мере того, как жидкая вода, поднимающаяся по трещинам из глубинного океана, замерзает на стенах разломов рядом с поверхностью. Остальное — примерно 200 кг материи в секунду — извергается в форме ледяного пара и водяных кристаллов и служит источником вещества для разреженного, хотя и гигантского кольца Е Сатурна.

Это именно то, что мы искали, — ледяной спутник с подповерхностным жидким океаном, богатым солью и органическими соединениями. Энцелад с неожиданным энтузиазмом распыляет свое вещество в космос, что дает пролетающим мимо астробиологам возможность собрать образцы шлейфа и доставить их на Землю, где тайный внутренний мир этой ледяной «луны» может быть изучен до мельчайших подробностей в комфортных лабораторных условиях. И это не фантазии или гипотезы. Возможность опосредованно поплавать в подповерхностном океане Энцелада, которую мы получили благодаря этим небесным гейзерам, совершенно реальна и слишком соблазнительна, чтобы ею пренебречь.

Следуй за фонтаном

Как мы это сделаем — отправимся к Сатурну, приблизимся к Энцеладу, захватим частицы вещества из создаваемой фонтанами ледяной дымки и благополучно вернем их на Землю? Насколько осуществима такая грандиозная затея? При всей очевидной дерзости этого плана не надо забывать, что нам уже удалось успешно осуществить все элементы возможной экспедиции к Энцеладу: многократное осуществление гравитационного маневра в пределах внутренней Солнечной системы разогнало «Галилео» и «Кассини» до таких скоростей, которые позволили им в самое короткое время достичь, соответственно, Юпитера и Сатурна.

Когда космический аппарат приблизится к Энцеладу, аэрогель — материал, обладающий очень низкой плотностью, специально разработанный для космических зондов «Стардаст» и «Хаябуса», — может задержать ледяные частицы и газы, вырывающиеся из гейзеров. Хотя гейзеры выглядят впечатляюще, на самом деле потоки частиц очень разрежены — как правило, на 1 м³ на высоте 80 км над поверхностью Энцелада приходится лишь одна микроскопическая частичка вещества. Чтобы получить достаточно материала для исследований, желательно совершить несколько пролетов на близком расстоянии от спутника со стороны Южного полюса.