Тайны Европы: Как земные гидротермальные источники помогают искать инопланетную жизнь

Если в кино пришельцев чаще всего изображают как «зелёных человечков», то реальная внеземная жизнь — если она существует в нашей Солнечной системе — скорее всего, окажется микроскопической. Недавно NASA выделило микробиологу Джеймсу Холдену $621 000 на исследование возможных форм жизни на спутнике Юпитера — Европе.

Его работа основана на неожиданном подходе: изучении вулканов в глубинах земных океанов.

Под ледяной поверхностью Европы скрывается огромный солёный океан, который, вероятно, подогревается расплавленным ядром луны. «Мы полагаем, что на Европе могут быть условия, подходящие для жизни, исходя из аналогий с нашей планетой», — говорит Холден, указывая на земные гидротермальные источники как модель. Миссия NASA «Европа Клипер», стартующая в ближайшие годы, проверит, насколько пригоден этот спутник для жизни.

Холден изучает глубоководные жерла с 1988 года. «Мы используем подводные аппараты — иногда пилотируемые, иногда роботизированные — чтобы погрузиться на глубину в милю, собрать образцы и доставить их на поверхность», — рассказывает учёный.

В лабораториях его команда воссоздаёт экстремальные условия, в которых живут эти микробы: отсутствие света, кислорода, лишь химические соединения из источников. Поскольку океан Европы, вероятно, похож на эту среду, Холден считает, что местная жизнь может напоминать глубоководные организмы Земли.

«Нам всегда было интересно, есть ли жизнь за пределами нашей планеты и как она может функционировать, — добавляет микробиолог. — Мысль о том, что разгадка скрыта в недрах нашего собственного океана, вдохновляет».

Однако Европа — не копия Земли, и её микробы, если они есть, могут быть устроены иначе. Исследование Холдена сосредоточено на том, как инопланетные микроорганизмы генерируют энергию. Земные гидротермальные микробы используют ферменты-гидрогеназы для расщепления водорода, но другие типы таких ферментов могут порождать совершенно иные формы жизни.

Учёные до конца не понимают, как железо, сера и углерод из жерл взаимодействуют с водородом. «Наша цель — выяснить, как разные химические процессы влияют на физиологию организмов», — поясняет Холден.

Если жизнь на Европе и существует, она вряд ли будет точной копией земной. Однако изучение экстремофилов — организмов, выживающих в самых суровых условиях Земли, — позволяет представить, какие стратегии могли развиться в подлёдном океане. Например, вместо зависимости от солнечного света, как большинство земных видов, европейские микробы могли бы полагаться на хемосинтез, превращая минералы и газы в энергию.

Кроме того, давление в глубинах Европы в разы превышает земное, а температура колеблется между ледяным панцирем и раскалёнными жерлами. Это может привести к появлению организмов с уникальными клеточными структурами или ДНК, устойчивыми к экстремальным перепадам. Учёные также не исключают, что жизнь там могла зародиться независимо от земной, что перевернуло бы наше понимание биогенеза.

Как отмечает Холден, даже если «Европа Клипер» не найдёт прямых следов жизни, данные о химическом составе океана станут ключом к будущим миссиям. «Мы только в начале пути. Возможно, ответ на главный вопрос — одиноки ли мы во Вселенной — скрыт под льдами Европы, и нам осталось лишь до него добраться».

Пока человечество мечтает о звёздных кораблях и межгалактических цивилизациях, самые удивительные открытия могут ждать нас не в далёких туманностях, а буквально «под носом» — в тёмных безднах родной планеты и заледеневших мирах соседних спутников. Исследования Холдена напоминают: чтобы найти чужое, иногда нужно глубже познать своё.