Океан Европы может оказаться чересчур кислым для жизни

Предполагается, что Европа — спутник Юпитера размером примерно с Луну — имеет океан, глубина которого доходит до 160 км. Он покрыт ледяной коркой неизвестной толщины (по некоторым оценкам — всего в несколько километров).

Так как на Земле жизнь существует практически везде, где есть жидкая вода, учёные развлекают себя и общественность рассуждениями о том, что на Европе можно найти инопланетян. Недавние исследования даже показали, что в её океане достаточно кислорода, чтобы поддержать несколько миллионов тонн биомассы, подобной земной. Одни мечтают пробурить внешнюю оболочку Европы, а другие полагают, что ископаемые образцы в изобилии рассыпаны прямо по поверхности, поскольку происходит постоянный обмен слоями и то, что в глубине, порою выходит на самый верх.

Однако химические вещества, обнаруженные на поверхности Европы, ставят под угрозу шансы на жизнь. Они указывают на такой уровень кислотности, который затрудняет процесс создания крупномасштабных органических полимеров, слагаемых мембраны организмов, отмечает ведущий автор исследования Мэтью Пасек из Университета Южной Флориды (США).

Речь идёт об окислителях, то есть соединениях, способных отбирать электроны у других веществ. Они редко встречаются в Солнечной системе из-за обилия восстановителей — водорода, углерода и др., которые быстро реагируют с окислителями, образуя оксиды — воду, углекислый газ и т. д. Европа же богата сильными окислителями — кислородом и перекисью водорода, которые создаются при облучении её ледяной коры частицами высокой энергии, разогнанными в мощном магнитном поле Юпитера.

С поверхности Европы окислители, вероятно, попадают в нижние слои в результате того же процесса, который приводит к обмену между водой и льдом. С одной стороны, оксиданты полезны для жизни: например, кислород сыграл решающую роль в развитии сложных форм на Земле. Но если организмы не успевают усвоить окислители, те вступают в реакцию с сульфидами и прочими соединениями, в результате чего образуются серная и другие кислоты. Если нечто подобное происходило хотя бы на протяжении половины времени существования Европы, pH её океана составляет сегодня около 2,6 — примерный показатель обычной газировки.

Такой уровень кислотности станет серьёзной проблемой, если только организмы не научатся потреблять или изолировать окислители достаточно быстро. Кислородный обмен веществ и устойчивость к кислоте должны были развиться за каких-то 50 млн лет.

В случае успеха экосистемы Европы должны напоминать содержимое отводов кислотных шахтных вод на Земле — например, экосистему ярко-красной реки Рио-Тинто в Испании. В них доминируют «ацидофилы», источниками метаболической энергии которых выступают железо и сульфиды. Такие микробы могли бы появиться не только на Европе, но и на Ганимеде или Марсе, подчёркивает г-н Пасек.

Кроме того, хотя кости и раковины земных организмов, состоящие в основном из кальция, в столь кислой среде легко растворяются, организмы Европы могут воспользоваться «голубыми фосфатами» — например, вивианитом, водным фосфатом железа. Большой скелет таким образом не нарастишь, но хоть что-то.

Есть возможность, что нейтрализовать кислотность могли горные породы на дне океана. Но г-н Пасек полагает, что даже если нужные минералы там присутствуют, то их не хватит на весь океан.