Астрономия

По мнению ученых, в недрах карликовой планеты между Марсом и Юпитером вполне могли обитать хемотрофы — организмы, которые получают энергию не от Солнца, а от определенных химических реакций. Расчеты показали, что вполне подходящие условия для такой жизни сохранялись на Церере в течение полутора миллиардов лет.

Интерес к крупнейшему объекту Главного пояса астероидов резко возрос в 2015 году, когда Цереры достиг космический аппарат NASA Dawn. Особенное внимание тогда привлекли присланные им снимки 52-километрового кратера Эрнутет: приборы зонда зафиксировали в нем и рядом признаки наличия сложных органических соединений. О каких именно молекулах идет речь, точно определить не удается. Единственное, что космохимики могут сказать достаточно уверенно: это алифатические углеводороды.

Позже нечто подобное заподозрили еще в целом списке кратеров на Церере. Возник вопрос о происхождении этой органики. Многие исследователи предполагали, что она «падала» на карликовую планету вместе с астероидами. Позже расчеты показали, что кратеры для этого слишком давно существуют: столь многосоставные молекулы должны были быстро разрушиться под действием космической радиации.

Так что теперь рассматривается версия о том, что это собственные молекулы Цереры, которые постоянно понемногу проступают на поверхность в местах «ранений». Это привело планетологов к дальнейшим размышлениям о том, что может скрываться внутри маленького мира.

При своем диаметре около 950 километров Церера в 78-80 раз «легче» Луны, ее общая средняя плотность лишь примерно вдвое больше плотности воды. Поверхность карликовой планеты в основном покрыта реголитом, но во многих местах прослеживается водяной лед. Предположительно, под сравнительно тонкой корой скрывается ледяная мантия толщиной в несколько десятков километров. Есть даже смелая гипотеза о том, что в этих льдах скрываются резервуары или глобальная прослойка незамерзающей соленой воды.

Именно эту версию недавно решили проработать планетологи из США. В недавней статье для издания Science Advances они задались вопросом, могла ли Церера быть пригодной для жизни, и в целом получили положительный ответ.

С помощью моделирования ученые попытались восстановить историю карликовой планеты за миллиарды лет существования и разделили ее эволюцию на четыре основных этапа. После первоначальной аккреции из частиц пыли и льда в протопланетном диске должна была произойти так называемая дифференциация: внутреннее разделение вещества на слои. В основном этим процессом управляет гравитация — все более тяжелое стремится к центру. Но для этого расслаивания материя должна оставаться расплавленной.

В случае такого небольшого тела, как Церера, тепла от взаимного трения вещества для этого было бы недостаточно. По расчетам, на самом деле основное тепло для этого должно было выделяться в результате распада радиоактивных элементов, который происходит также внутри Земли и вообще типичен для каменистых миров Солнечной системы.

В результате, как пишут ученые, через примерно 500 миллионов лет после возникновения Цереры внутри нее оформилось твердое каменное ядро, и его должна была окружить внушительная прослойка глобального океана.

Как раз в этот момент, по расчетам, началось самое интересное: калий-40, уран, торий и другие радиоактивные элементы в ядре еще примерно полтора миллиарда лет продолжали распадаться и выделять много тепла, а тогда еще не вся вода полностью высвободилась из него и поступила в океан. За счет этого могло происходить нечто похожее на гидротермальную активность: «кипящая», богатая минералами вода местами вырывалась наверх из-под дна предполагаемого океана Цереры и создавала подобие знаменитых «черных курильщиков».

Биологи давно подозревают, что на Земле эти оазисы горячей минеральной воды были местами появления первой жизни: они предоставляли и тепло, и питательные вещества. Поэтому ничто не мешает предполагать то же самое насчет Цереры, подчеркнули планетологи.

По их мнению, гипотетические гидротермальные жерла могли быть вполне комфортной средой обитания для хемотрофов — организмов, которые не нуждаются в Солнце и «питаются» энергией от химических реакций. В данном случае это мог быть, например, метаногенез: образование молекул метана от взаимодействия углекислого газа и молекулярного водорода.

Что касается современного состояния Цереры, то исследователи не питают особых надежд на ее жизнепригодность в наши дни. По их мнению, вода в жидком состоянии в ее недрах еще может сохраняться, но в виде концентрированного рассола с температурой около минус 20-60 градусов Цельсия.