Джордж и ледяной спутник

Есть ли и вправду жизнь на Европе, «голубом» спутнике Юпитера? Пока что мы не знаем. Благодаря космическому аппарату «Галилео», запущенному в 1989 году и отправившему на Землю множество новых данных о четвёртом по величине спутнике Юпитера, мы предполагаем, что под поверхностью планеты, под толстым слоем льда находится океан, в котором, возможно, скрывается некая форма жизни. Но даже если бы мы могли «приевропиться» и просверлить эту ледовую корку толщиной в несколько километров, можно лишь гадать, что бы мы там обнаружили: весело плещущихся дельфинов – или, что более вероятно (и, честно говоря, не менее интересно для исследователей), нечто гораздо больше похожее на микробов?

Однако у нас есть шанс уже в следующем десятилетии приблизиться к ответам на эти вопросы. В 2022 году на этот загадочный спутник должен отправиться новый космический аппарат под названием JUICE (вообще-то juice – это «сок», но аббревиатура JUICE – Jupiter Icy Moons Explorer – означает «Исследователь ледяных спутников Юпитера»). JUICE – роботизированный космический аппарат, разработанный Европейским космическим агентством. Путь займёт у него восемь лет: в 2030 году он долетит до Юпитера, после чего в течение трёх лет будет исследовать эту гигантскую газовую планету и три её крупнейших спутника – Каллисто, Ганимед и Европу. Надеемся, что миссия JUICE и одновременная с ней миссия НАСА – Europa Clipper – помогут нам гораздо, гораздо больше узнать о Европе.

А что мы знаем о ней уже сейчас?

Мы знаем, что:

• Европа – ледяной спутник, обращающийся по орбите вокруг Юпитера, самой большой планеты в нашей Солнечной системе.

• У Юпитера 67 спутников, но четыре крупнейших из них, включая Европу, называют Галилеевыми спутниками, потому что их открыл в 1610 году астроном Галилео Галилей. Наблюдая, как эти спутники обращаются по орбите вокруг Юпитера, Галилей понял, что не всё в Солнечной системе вертится вокруг Земли, как думали раньше! Это открытие полностью изменило представления о нашем месте в Солнечной системе и вообще во Вселенной.

• Европа лишь немногим меньше нашей Луны, а вот поверхность её гораздо ровнее. Возможно даже, что на ней меньше холмов и ухабов, чем на любом другом объекте Солнечной системы: на Европе, похоже, нет ни гор, ни кратеров!

• Поверхность Европы покрыта коркой льда. Учёные полагают, что подо льдом находится океан глубиной около ста километров. Сравните: глубина самой глубокой на Земле Марианской впадины в Тихом океане – всего лишь около одиннадцати километров!

• На ледяной коре есть отчётливые тёмные полосы: возможно, это хребты, сформированные извержениями «тёплого льда» на ранних этапах существования Европы.

– Ведь ты же, пап, всегда говоришь: «Когда я мысленно путешествую по Вселенной…» Вот и мы решили попробовать. И, знаешь, это было круто. Ты совершенно прав!

Эрик окинул её недоверчивым взглядом. Джордж не моргая смотрел в портал. Он знал: стоит ему хотя бы покоситься на Эрика, как его виноватый взгляд сразу всё выдаст, – и потому упорно вглядывался в поверхность Европы, спутника Юпитера. Он надеялся высмотреть что-нибудь, о чём можно будет спросить Эрика, чтобы отвлечь внимание. Но едва он начал придумывать умные вопросы – какая на Европе гравитация, да какая у неё орбита, да возможны ли на ней внеземные формы жизни, – как и вправду кое-что заметил.

– А это что такое? – воскликнул он, показывая пальцем.

– Где? – спросил Эрик, всматриваясь. – Что ты увидел?

– Вон там. Дыра во льду!

– Да тут, небось, полно всяких дыр, – сказала Анни слегка удивлённо, не понимая, почему Джордж так разволновался. – Это гейзеры вырываются из подлёдного океана.

– Но не такой же формы! – сказал Джордж.

Анни проследила за его пальцем и выдохнула:

– Ой, мамочки…

В морщинистом, зеленовато-молочном льду действительно виднелось отверстие – но не простое, а идеально круглое, как будто кто-то взял формочку для печенья и вырезал круг толстого льда.

– Это могло появиться естественным путём? – спросила Анни у папы.

Эрик в ужасе таращился на Джорджево открытие.

– Нет, – ответил он, качая головой. – Не думаю. Это не похоже на результат удара. Это похоже на механическое вмешательство.

– Механическое? – переспросила Анни. – Типа это робот сделал?

– Но ведь никаких космических полётов на Европу не было! – сказал Джордж, который уже довольно неплохо изучил свою Солнечную систему. – Мы никогда не посылали туда никаких миссий – разве что космический зонд пролетал мимо. Так откуда же взялась машина, которая проделала эту дырищу?

Вулканы на Земле, в Солнечной системе и за её пределами

Вообразите, каково было бы увидеть своими глазами извержение вулкана. А может, вы его уже видели? Землю сотрясают лёгкие толчки – раскалённая лава пробивает себе путь из земных недр, нарастает гул – это рвутся наружу вулканические газы. От оглушительных взрывов всё тело вибрирует, а барабанные перепонки, кажется, вот-вот лопнут. Едкий дым разъедает глаза и ноздри; даже кожа и пот начинают пахнуть серой (запах – как от тухлых яиц и одновременно от спичечного коробка, по которому чиркнули спичкой). Высоко в небо взлетают раскалённые докрасна камни; они остывают, чернеют и обрушиваются на землю. Пирамида обломков на земле растёт. Некоторые камни попадают в языки лавы, которые с шипением и дымом змеятся с горы. Всё это я видела сама, побывав близ вулкана Этна на Сицилии в 2006 году. Вообще-то это было совсем слабенькое извержение (иначе я бы не смогла подойти так близко), однако зрелище оказалось невероятно захватывающим даже для вулканолога – специалиста по вулканам.

Чтобы на планете – не важно какой – появились вулканы, необходим источник тепла и что-то, что способно плавиться. На Земле источником тепла служит её внутреннее тепло (в основном оставшееся после возникновения планеты и выделяемое в ходе непрерывного радиоактивного распада её горных пород). То, что способно плавиться, – это земная мантия, слой породы под тонкой внешней земной корой, на поверхности которой мы живём. На самом деле мантия скорее твёрдая, но достаточно горячая для того, чтобы медленно течь – ползти, – примерно как очень вязкая жидкость. Чем глубже, тем она горяче́е – у поверхности около 500 °С (вдвое жарче, чем в духовке, когда там печётся пирог), а ближе к расплавленному внешнему ядру более 4000 °С (как в самых горячих печах, созданных человеком). По мере продвижения в недра Земли давление тоже растёт – в точности как при погружении на дно бассейна.

Итак, мантия хотя и очень горячая, но всё-таки твёрдая. У природы есть два способа её растопить. В некоторых местах – например в Исландии, где тектонические плиты раскололись и удаляются друг от друга, или в недрах под Гавайями, где пузыри из глубокой, горячей мантии медленно поднимаются вверх, как парафин в лавовой лампе, – давление внутри мантии падает. Благодаря этому снижается температура плавления мантии. Вы, возможно, наблюдали, как в горах, где давление ниже, чайник вскипает при более низкой температуре. И второй способ – это когда к мантии добавляются примеси, и от этого она плавится, – так мы посыпаем дороги и тротуары солью, чтобы растопить лёд. Это происходит в зонах тектонического разлома, где тектонические плиты наползают друг на друга, – как, например, в недрах Японии и Индонезии. Одна плита уходит под другую, её край погружается в мантию, и тогда в мантийные породы попадают вода и другие вещества.

Когда мантия плавится, из неё изливается жидкая порода – магма. Магма жиже окружающих пород, и поэтому она поднимается вверх, к поверхности Земли. Этот путь может быть очень быстрым, особенно под океанами, где земная кора тонкая. А может быть и долгим – на суше, в местах с толстой континентальной корой. Чем дольше длится путь, тем больше времени требуется магме, чтобы остыть и сгуститься.

Но что заставляет магму с силой вырываться из земли, а не просто выползать, как джем из пончиков? Магма содержит газы, такие как водяной пар и растворённый в нём углекислый газ. Когда магма поднимается и давление падает, газы выходят из раствора и пузырятся. Поднимаясь выше, эти пузыри растут и растут, пока не достигнут поверхности, и иногда взрываются. Нечто похожее происходит, когда вы быстро открываете бутылку колы, особенно если кто-то любезно позаботился о том, чтобы сначала её хорошенько встряхнуть! Чем гуще магма, тем лучше она удерживает пузыри газа. Это одна из причин, почему некоторые извержения вулканов мощнее, чем другие.

Так мы объясняем бо́льшую часть вулканической деятельности на Земле. Но Земля – не единственное место в нашей Солнечной системе, где есть вулканы. Посмотрите хотя бы на полную Луну в ясную ночь. Эти большие тёмные пятна (мы называем их «морями», потому что раньше астрономы думали, что это моря) на самом деле – застывшие лавовые отложения.

На Марсе есть гигантские вулканы, в том числе Гора Олимп. Это – самый большой из известных вулканов: высота его больше двадцати километров, а площадь – с американский штат Аризона.

И наша Луна, и Марс – меньше Земли, поэтому они остывали быстрее, так что вулканы на них потухшие. Венера примерно одного размера с Землёй, и недавние результаты исследований космического аппарата «Венера-экспресс» принесли поразительные свидетельства: возможно, на этой планете есть свежие потоки лавы!

Дальше в Солнечной системе мы видим более экзотические формы вулканизма на спутниках планет – газовых гигантов. У Юпитера более шестидесяти подтверждённых спутников, и на некоторых из них имеются вулканы. У Ио, ближайшего к планете крупного спутника, вулканическая активность наивысшая во всей Солнечной системе. Ио нагревается – как мячик для сквоша в руке, – растягиваясь и сжимаясь под действием мощнейших приливных сил со стороны планеты-гиганта, вокруг которой она обращается. Вулканы на Ио действующие, они выпускают столбы газа и пыли на сотни километров в космос – невероятное зрелище! Скованная льдом Европа – спутник Юпитера – тоже очень интересна. У неё молодая поверхность, где совсем мало кратеров. Видимо, ледовые вулканы постоянно покрывают её поверхность водянистой магмой.

В 2005 году космический зонд «Кассини» заметил фонтаны пара и льда, вырывающиеся в космос с одного из спутников Сатурна – Энцелада. Ещё дальше от Солнца космический зонд «Вояджер-2» увидел тёмные столбы, вздымающиеся от одного из спутников Нептуна – Тритона; возможно, эти столбы состоят из азотного льда, а создающая их сила – это тепло далёкого Солнца.

Недавние открытия каменистых планет за пределами нашей Солнечной системы означают, что, возможно, во Вселенной существуют совершенно неизвестные виды вулканизма, которые ещё предстоит открыть нам и будущим поколениям учёных – не исключено, что это будете вы. Свет от этих планет, достигающий Земли, позволяет нам представить себе их атмосферу. А если атмосферные газы имеют вулканическое происхождение, то вулканизм может оказаться первым геологическим процессом, который мы увидим вне Солнечной системы.

Я часто с восторгом думаю, сколько всего нам предстоит узнать и понять о вулканах нашей собственной планеты. А уж от мысли о том, что существует ещё целая Вселенная неисследованных вулканов, у меня вообще кружится голова!

Тамсин

– Космос! – окликнул Эрик. – Дай мне координаты той части Европы, которую мы сейчас видим.

Космос услужливо высветил на экране ряд чисел. Эрик пробежал их взглядом, бормоча себе под нос: «Да, да, да». Потом обернулся к порталу и снова с озадаченным видом уставился на круглую дырку во льду.

– Что, папа? – спросила Анни.

– Координаты правильные, они соответствуют этому месту, но ведь это должно было произойти лишь спустя годы…

Друзья смотрели на него, не понимая.

– Что должно было произойти? – спросил Джордж.

– Артемида, – коротко ответил Эрик. – Судя по координатам, это Артемида… но ведь она ещё не… Я не понимаю. Это невозможно, в буквальном смысле невозможно!

– Что такое Артемида? – спросила Анни.

Но Эрик не слышал её. Он закрывал портал, быстро стуча по клавишам Космоса.

– Мне пора, – пробормотал он рассеянно. – Я должен… – И он, не договорив, бросился к дверям.

– Куда ты? – крикнула Анни.

Но папа уже скрылся из виду.

Глава третья

– Что такое Артемида? – повторил Джордж. Внизу хлопнула входная дверь – Эрик умчался в неизвестном направлении. Но едва стихли его шаги, как Анни с Джорджем услышали другие звуки. Это зазвонил домашний телефон, и мама Анни сняла трубку.

– Хм-м, – задумалась Анни. – Я, кажется, знаю, что такое Артемида – точнее, кто такая, – но давай на всякий случай спросим у Космоса?

– Артемида – древнегреческая богиня охоты, – с готовностью откликнулся Космос, – а также название экспедиции в одном популярном научно-фантастическом романе о путешествии на спутник Юпитера Европу с целью выяснить, может ли существовать жизнь в пузыре воздуха под ледяной коркой.

– Ну и как? Может она существовать? – спросил Джордж, от нетерпения шевеля пальцами ног в кроссовках.

– Теоретически, – ответил Космос.

Джордж закатил глаза и застонал. Похоже, всё самое обалденное в науке, типа кротовых нор или путешествий во времени, существует только «теоретически». А если спросить: «Так это может случиться на самом деле?» – учёные обычно отвечают: «Нет».

– А практически? – не отставала Анни. – Ну правда, ведь плавает же в океанах всякое разное, и если между океаном и ледяной коркой есть пузырёк воздуха, то в нём вполне может существовать жизнь.

– Что «всякое разное» там плавает? – спросил Джордж.

– Ну, знаешь, такие формы жизни, которые могли обитать в земных океанах, когда жизнь на Земле ещё только зародилась, – с видом знатока пояснила Анни. – Как в моём проекте по химии, который я писала в прошлом семестре, про строительные блоки жизни… Правильно же, Космос?

– Ответ утвердительный, – сказал Космос. – В романе, который я упомянул, главной задачей проекта «Артемида» было перенести человеческую жизнь с Земли в космос и в то же время выяснить, существует ли жизнь в Солнечной системе.

– Чтобы люди могли отправиться на Европу, и посмотреть, есть ли там уже какие-то формы жизни, и потом изучать эти формы прямо там, в их естественной среде обитания? – спросила Анни.

– Но люди на Европе не выживут! – возразил Джордж. – Это невозможно, мы же сами только что убедились! Там один лёд и больше ничего.

– Может, людям и незачем долго там торчать, – рассудительно сказала Анни. – Только немножко побыть, просто чтобы посмотреть, нет ли там подо льдом каких-нибудь плавучих инопланетян…

– …и забрать их с собой на Землю? – подхватил Джордж.

– Наверно же! Чтобы изучить их и побольше узнать о том, как зародилась жизнь во Вселенной.

– Но разве это не опасно? – растерянно спросил Джордж.

– Для инопланетян – безусловно, опасно, – включился в разговор Космос. – Но зато это открыло бы поистине безграничные возможности! Может быть, была бы разгадана тайна самой жизни!

– Но что, если это уже никакая не фантастика? – спросил Джордж. – Что, если «Артемида» на самом деле существует?

– Тогда папа был бы в курсе, правда? – сказала Анни. – Это, в конце концов, его работа – отправлять экспедиции в космос. Если бы эта «Артемида», кто бы она ни была, оказалась на Европе, папа не мог бы об этом не знать!

В дверях показалась Сьюзен, мама Анни, с телефоном в руке.

– Звонит мама твоей подруги Белинды, – сообщила Сьюзен. – Она интересуется, почему её дочь ежесекундно получает от тебя целые мили текста.

Джордж и Анни выразительно переглянулись. Анни состроила огорчённую гримаску, но глаза её при этом так радостно блестели, что Джордж не сомневался: от её уныния и следа не осталось.

– Сьюзен, – сказал он, – Белинда устроила Анни кибербуллинг, завалила её кучей сообщений со всякими гадостями…

– Можем их тебе показать! – встряла Анни.

– Нужно было сразу показать! – сказала Сьюзен.

– …и Эрик, – продолжал Джордж, – велел Космосу это прекратить.

– Прекратить? – Брови Сьюзен поползли на лоб. – Но как? – Она по-прежнему прижимала ладонь к телефону, чтобы мама Белинды не слышала их разговор.

– Космос шлёт ей сообщения с трудами Исаака Ньютона, – с сияющим видом объяснила Анни.

Её мама усмехнулась.