Все эти миры - ваши. Научные поиски внеземной жизни - Джон Уиллис

За орбитой Европы располагаются Ганимед и Каллисто — гиганты спутниковой системы Юпитера. Ганимед — крупнейший спутник во всей Солнечной системе, размерами немного превышающий планету Меркурий, хотя стоит отметить, что его масса составляет менее 50 % массы Меркурия, поскольку он почти наполовину состоит из водяного льда. Каллисто часто несправедливо именовали «скучной луной» среди Галилеевых спутников. Чуть меньше по размерам и менее массивная, чем Ганимед, имеющая больше кратеров и меньше следов преобразования поверхности, Каллисто полностью соответствует нашим представлениям о системе спутников Юпитера: чем дальше вы удаляетесь от Юпитера, тем более неизменными и застывшими выглядят его спутники.

На каждом из ледяных спутников — Европе, Ганимеде и Каллисто — можно видеть розовато-коричневатый слой пыли. Из какого вещества состоит эта пыль, до сих пор неясно. Возможно, это соли и минералы, которые попадают на поверхность со льдом, поднимающимся через трещины. Это могут быть небольшие крупинки органической материи, занесенные на поверхность Европы с вулканической пылью. Это может быть и то и другое одновременно либо что-то третье. Астрономы рассматривали ее очень внимательно, но материал не имеет четких спектральных признаков, что полностью соответствует обоим приведенным выше объяснениям. Так что пока мы не попадем туда и не соберем немного пыли для анализа, мы, скорее всего, не получим убедительного ответа на этот вопрос.

Возможно, вы обратили внимание на то, что я лишь бегло коснулся вопроса о загадочных наблюдениях. Почему поверхность Европы такая гладкая? Даже сегодня Солнечная система завалена крохотными обломками, которые мы называем кометами и астероидами — остатками тех давно минувших дней, когда зарождались планеты. Обломки эти постоянно падают на поверхность лишенных атмосферы миров, и с течением времени на каждой планете появляется все больше и больше кратеров в местах падений. Единственный способ стереть эти кратеры — создать новую поверхность (в случае Ио — путем активного вулканизма и распространения лавовых полей). Но почему в таком случае Европа обладает молодой, не испещренной кратерами поверхностью, возраст которой составляет каких-то 50 млн лет — просто мгновение для большинства обитателей Солнечной системы? Даже на снимках, сделанных во время непродолжительного пролета «Пионера» и «Вояджера», астрономы и планетологи могли видеть, что, хотя на поверхности нет заметных кратеров, она покрыта трещинами и неровностями, вызванными, по всей видимости, воздействием геологических сил.

Но слово «геология» не совсем подходит для данных условий. Для описания ледяного аналога Земли, где вода играет такую же геологическую роль, как и горные породы, правильнее бы было применять термин «криогеология». При таком подходе Европа представляется криогеологическим миром, где водяной лед заменяет твердые горные породы, образующие поверхность планеты, а подо льдом находится «магма», состоящая либо из более теплого льда, либо из жидкой воды. Поверхность планеты преобразуется в результате действия тектонических сил и подъема воды по трещинам. Это была удивительная гипотеза, и в конечном итоге она оказалась правильной. Предположение о существовании на Европе воды в жидкой форме, нашедшее подтверждение в ходе последующих экспедиций к Галилеевым спутникам, сразу ставит вопрос о предпосылках возникновения жизни.

В 1989 г. был дан старт дерзкой экспедиции во внешнюю Солнечную систему. «Галилео» стал первым автоматическим зондом, вышедшим на орбиту Юпитера. Этому предшествовал долгий и извилистый путь через внутреннюю Солнечную систему, длившийся шесть лет. Накопив гравитационную энергию, зонд миновал пояс астероидов и устремился к своей цели. Траектория «Галилео» получила название VEEGA[12]. Как и в случае с траекториями «Вояджеров», каждое сближение с планетами увеличивало скорость космического аппарата за счет бесконечно малого количества орбитальной энергии каждой планеты.

Космическому аппарату «Галилео» выпал, вероятно, самый интересный в научном плане начальный этап миссии за всю нашу короткую историю исследования планет Солнечной системы. По завету Карла Сагана, «Галилео» включил находящиеся у него на борту приборы во время гравитационного маневра рядом с Землей в 1990 г. и выполнил ряд наблюдений, которые можно назвать первым астробиологическим обследованием Земли с целью обнаружения жизни (мы еще вернемся к этой идее в главе 8).

Далее путь экспедиции «Галилео» проходил через пояс астероидов, где космический зонд обнаружил астероид, обладающий собственным спутником, — было замечено, что крошечный каменный астероид Дактиль обращался вокруг другого каменного астероида, Иды, немного превосходящего его размерами. Это открытие, а также полученные аппаратом снимки общего плана столкновения кометы Шумейкера — Леви с Юпитером, сделанные в 1994 г., позволяют говорить, что миссия «Галилео» стала успешной еще до того, как аппарат прибыл к Юпитеру в декабре 1995 г.

«Галилео» нес на борту спускаемый зонд, который должен был отделиться от основного аппарата и совершить ультразвуковой прыжок в неизвестные глубины юпитерианской атмосферы. Зонд отделился от «Галилео» в июле 1995 г., а 7 декабря началась стадия снижения. Вход в атмосферу происходил на сумасшедшей скорости — 47 км/с (приблизительно 170 000 км/ч). Однако за первые две минуты вхождения аппарата в атмосферу планеты сопротивление ее верхних слоев уменьшило его скорость до нескольких сотен метров в секунду. При этом спускаемый аппарат испытывал почти запредельные, достигавшие 230 g перегрузки, а примерно половина теплозащитного экрана, весившего 150 кг, полностью сгорела и испарилась.

На этом этапе миссия едва не закончилось катастрофой. Предполагалось, что спускаемый аппарат выпустит парашют, который должен был затормозить зонд до скорости 160 км/ч, что позволило бы приступить к измерениям параметров атмосферы. Но парашют раскрылся на минуту позже, чем планировалось, заставив ученых изрядно понервничать. Вообще-то парашют мог и вовсе не сработать, поскольку акселерометр, который должен был активировать открытие парашюта, был установлен задом наперед, и что именно заставило парашют в конечном итоге открыться, остается загадкой. После открытия парашюта зонд спустился еще на 156 км в атмосферу Юпитера. В течение часа он передавал на Землю данные телеметрии, которые дают нам картину химически разнообразного, неспокойного, пребывающего в постоянном движении мира.

В конце концов зонд погрузился во внутренние области атмосферы и разрушился под воздействием высокой температуры и давления: сначала расплавился парашют, затем началось свободное падение в глубины планеты. Поскольку у Юпитера нет твердой поверхности, части аппарата одна за другой постепенно плавились и испарялись, пока наконец его отдельные атомы не смешались со слоем жидкого металлического водорода в ядре Юпитера.