Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

В отличие от Европы, Ганимед обладает собственным магнитным полем, не связанным с явлением электромагнитной индукции. Возможно, источником его, как и источником поля Земли, является расплавленное железное ядро. Этим же может объясняться и наличие на Ганимеде полярного сияния: магнитный щит направляет заряженные частицы к полюсам спутника. Как и Европа, Ганимед покрыт слоем льда. В результате расщепления молекул воды на нем образовалась разреженная атмосфера из кислорода. Если бы вы могли наблюдать небо над Ганимедом с поверхности этого спутника, перед вами предстало бы захватывающее зрелище — полярное сияние красного оттенка, вызванное столкновениями атомов кислорода. Оно и проливает свет на внутреннее строение спутника.

Находясь в пределах внешней части магнитного поля Юпитера, Ганимед испытывает на себе влияние как собственного поля, так и меняющего свою силу поля вращающейся гигантской планеты. В ответ на периодическое усиление и ослабление магнитного поля Юпитера полярное сияние на Ганимеде сдвигается то в одну сторону, то в другую. Согласно расчетам, сдвиг должен составлять около 6%, однако результаты наблюдений с помощью телескопа «Хаббл» показывают, что фактически сияние смещается не столь значительно — всего лишь на 2%. Эту разницу можно объяснить наличием дополнительного индуцированного магнитного поля, похожего на поле Европы, которое противостоит влиянию Юпитера. Существование второго магнитного поля на спутнике доказывает, что под поверхностью Ганимеда также скрывается океан. Такое предположение высказывалось еще во время миссии «Галилео», но полученные аппаратом результаты оказались не столь убедительными, как в случае с Европой. Подтвердилась эта догадка лишь после того, как «Хаббл» зафиксировал на спутнике полярное сияние.

Может ли скрытый океан на Ганимеде быть обитаемым? В отличие от Европы, условия на Ганимеде не вселяют оптимизма. Поскольку масса его втрое больше массы покрытого льдом соседа, давление рядом с ядром спутника существенно выше, а значит, вероятность замерзания нижних слоев океана достаточно высока. Если это так, то Ганимед должен быть похож на мир, покрытый глубоким океаном, — такой, как Глизе 1214 b, на которой океанское дно из силикатных пород не соприкасается с водой. Также, находясь дальше от Юпитера, чем Ио или Европа, Ганимед в меньше степени подвергается явлению приливного разогрева. Лед на его поверхности намного старше, чем на Европе, — его возраст составляет несколько миллиардов лет. При этом следов какой-либо недавней геологической активности, например тектоники плит, на спутнике не наблюдается. Это указывает на то, что океан может находиться на глубине 150–300 км под слоем льда на поверхности. Таким образом, в воде на Ганимеде не может быть поверхностных органических соединений. До нее точно не доходит солнечный свет, и к тому же она не контактирует с гидротермальными выходами.

Третий и последний спутник Юпитера, на котором может быть океан, — Каллисто. Самый далекий из всех галилеевых спутников, Каллисто не находится в резонансе с тремя крупными собратьями. Поэтому на него не распространяется действие явления приливного разогрева, и ему приходится обходиться тем постоянно уменьшающимся количеством тепла, которое осталось со времен его формирования. Ледяной покров этого спутника — самый древний в Солнечной системе: его изрытая кратерами поверхность полностью исключает возможность геологической активности. В связи с этим считалось, что Каллисто уж точно должен быть промерзшим насквозь. Внутреннего тепла спутника вряд ли могло хватить на то, чтобы не дать его недрам превратиться в твердый монолит под действием низких температур.

К удивлению исследователей, данные, полученные «Галилео», не подтвердили эту гипотезу. Каллисто, как и Европа с Ганимедом, обладает индуцированным магнитным полем, поддерживаемым взаимодействием с Юпитером. Значит, под поверхностью этого спутника также может скрываться океан соленой воды. Судя по всему, ледяная кора спутника более эффективно сохраняет ограниченный запас тепла в недрах Каллисто, чем считалось ранее. Впрочем, учитывая твердую поверхность и небольшое количество энергии, из трех покрытых льдом спутников вероятность наличия условий для поддержания жизни на Каллисто — наименьшая.

Крошечная яркая луна

В отличие от спутников Юпитера, о существовании скрытых океанов на которых мы можем догадываться лишь по незначительным отклонениям в характеристиках этих объектов, спутник Сатурна Энцелад не стесняется раскрывать свои тайны. Наблюдения показали, что через трещины в ледяной оболочке Энцелада в окружающее пространство ежесекундно выбрасываются струи водяных паров массой до 250 кг. Такие выбросы воды называют криовулканами. В отличие от обычных вулканов, из них вырывается не лава, а лед и вода. Струи над поверхностью южного полюса Энцелада поднимаются на высоту 500 км, превращая крошечный спутник в самое маленькое тело с вулканической активностью в Солнечной системе.