Спутники Юпитера могли получить «кирпичики жизни» при формировании

Международная группа учёных, включающая специалистов из Юго-Западного исследовательского института (SwRI), показала, как сложные органические молекулы (СОМ), считающиеся важными химическими предшественниками жизни, могли стать частью четырёх крупнейших спутников Юпитера в процессе их формирования. Результаты опубликованы в двух статьях в журналах The Planetary Science Journal и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

СОМ — это углеродные молекулы, содержащие также кислород и азот, необходимые для живых систем. Лабораторные исследования показали, что такие соединения могут образовываться, когда ледяные пылевые зёрна, содержащие метанол или смеси углекислого газа и аммиака, подвергаются воздействию ультрафиолетового света или мягкому нагреву. Подобные условия были обычны в протопланетных дисках, окружавших молодое Солнце.

Исследователи смоделировали эволюцию как протосолнечной туманности, так и околопланетного диска Юпитера, добавив моделирование движения ледяных частиц. Это позволило отследить их путь и условия, в которых они находились.

«Объединив модели эволюции диска с моделями транспорта частиц, мы смогли точно определить уровни радиации и температуры, которые испытали ледяные зёрна, — сказал доктор Оливье Музис из SwRI, ведущий автор одного из исследований. — Результаты показали, что образование СОМ возможно как в среде протосолнечной туманности, так и в околопланетном диске Юпитера».

Согласно моделированию, значительная часть ледяных зёрен могла образовать СОМ и доставить их в регион, где формировались спутники. Почти половина смоделированных частиц перенесла вновь созданные органические молекулы из протосолнечной туманности в диск Юпитера, где они с минимальными химическими изменениями были включены в растущие луны — Европу, Ганимед, Каллисто и Ио.

Кроме того, часть СОМ могла образоваться ближе к самому Юпитеру, где температуры в его диске были достаточны для запуска необходимых реакций. Таким образом, спутники могли унаследовать органический материал из двух источников.

Европа, Ганимед и Каллисто, как полагают, скрывают подлёдные океаны. Наличие жидкой воды и внутренних источников энергии делает их перспективными целями для поиска жизни. Если СОМ были заложены в их строительный материал с самого начала, эти миры могут содержать молекулярные ингредиенты для пребиотической химии.

«Наши выводы предполагают, что спутники Юпитера не сформировались как химически чистые миры, — отметил Музис. — Вместо этого они, возможно, аккрецировали значительный запас СОМ при рождении, обеспечив химическую основу для последующего взаимодействия с жидкой водой в их недрах».

Миссии NASA «Europa Clipper» и ESA «JUICE», которые сейчас направляются к системе Юпитера, помогут проверить эти гипотезы, исследуя состав и потенциальную обитаемость этих лун.