Космические лучи могут поддерживать жизнь под поверхностью Марса и других планет

Энцелад (спутник Сатурна). Автор: NASA

Новое исследование Университета Нью-Йорка в Абу-Даби показало, что высокоэнергетические частицы из космоса, известные как космические лучи, могут создавать энергию, необходимую для поддержания жизни под поверхностью планет и спутников в нашей Солнечной системе.

Исследование демонстрирует, что космические лучи не только безвредны в определенных условиях, но и могут фактически помогать микроскопической жизни выживать. Эти выводы бросают вызов традиционному представлению о том, что жизнь может существовать только вблизи солнечного света или вулканического тепла.

Опубликованное в «International Journal of Astrobiology», исследование возглавила Димитра Атри, главный исследователь Лаборатории космических исследований в Центре астрофизики и космических наук (CASS) NYUAD.

Команда сосредоточилась на том, что происходит, когда космические лучи попадают в подземные воды или лед. Удар разбивает молекулы воды и высвобождает мельчайшие частицы, называемые электронами. Некоторые бактерии на Земле могут использовать эти электроны для получения энергии, подобно тому, как растения используют солнечный свет. Этот процесс называется радиолизом, и он может питать жизнь даже в темных, холодных средах без солнечного света.

Используя компьютерное моделирование, исследователи изучили, сколько энергии этот процесс может производить на Марсе и ледяных спутниках Юпитера и Сатурна. Эти спутники, покрытые толстыми слоями льда, как полагают, имеют воду под своими поверхностями. Исследование показало, что ледяной спутник Сатурна Энцелад имеет наибольший потенциал для поддержания жизни таким образом, за ним следуют Марс и спутник Юпитера Европа.

Марс. Автор: Димитра Атри, EMM/EXI/NYUAD/CASS

«Это открытие меняет наш взгляд на то, где может существовать жизнь», — сказала Атри. «Вместо того чтобы искать только теплые планеты с солнечным светом, мы теперь можем рассматривать места, которые холодны и темны, при условии, что под поверхностью есть вода и они подвергаются воздействию космических лучей. Жизнь может выживать в гораздо большем количестве мест, чем мы когда-либо представляли».

Исследование вводит новую концепцию под названием «Радиолитическая зона обитаемости». В отличие от традиционной «Зоны Златовласки» — области вокруг звезды, где планета может иметь жидкую воду на поверхности — эта новая зона фокусируется на местах, где вода существует под поверхностью и может быть активирована космическим излучением. Поскольку космические лучи встречаются повсеместно в космосе, это может означать, что во Вселенной гораздо больше мест, где может существовать жизнь.

Результаты исследования дают новые ориентиры для будущих космических миссий. Вместо того чтобы искать признаки жизни только на поверхности, ученые могут также исследовать подземные среды на Марсе и ледяных спутниках, используя инструменты, способные обнаруживать химическую энергию, создаваемую космическим излучением.

Это исследование открывает новые захватывающие возможности в поиске жизни за пределами Земли и предполагает, что даже самые темные и холодные места в Солнечной системе могут иметь подходящие условия для выживания жизни.

Дополнительная информация: Dimitra Atri et al, Estimating the potential of ionizing radiation-induced radiolysis for microbial metabolism on terrestrial planets and satellites with rarefied atmospheres, International Journal of Astrobiology (2025). DOI: 10.1017/S1473550425100025

Источник: New York University