13 Июля 2019

Криовулканизм и органическая химия на Плутоне

Опубликовал А.А. Алексеенко

Science Advances опубликовал информацию о том, что на Плутоне обнаружен аммиак, а это, в свою очередь, указывает на то, что в подземном море планеты содержится сложная химия. Ученых натолкнуло это на мысль, что в прошлом с Плутона выделялось много воды в космос, так как на этой планете был обнаружен лед красного цвета. Исследовательский центр NASA в Калифорнии во главе с Дейлом Круикшнаком сообщают о том, что данная находка стала неожиданностью. И середине лета 2015-го года летательный аппарат «Нью Хоризонс» заснял изображения Плутона, на которых были выявлены льды и горы изо льда.

Там, где есть следы водяного льда, исследователи зафиксировали следы присутствия аммиака. Молекулы данного вещества боятся солнечного воздействия, поэтому само по себе наличие аммиака, по словам ученого, говорит о том, что он образовался не так давно. На Плутоне находится расщелина под названием Вирджил Фосса, откуда, скорее всего, проистекла вода в криовулкане.

Ранее у ученых была версия о том, что под слоем льда на Плутоне находится жидкий океан. В конечном итоге данное предположение оказалось действительностью. Это прямое указание на то, что на Плутоне есть криовулкан. Ученых ставил в тупик совершенно другой вопрос: почему они ранее не обнаружили признаки криовулканической активности, что вполне закономерно для планет, подобных Плутону.

Аммиак обладает свойством снижения температуры замерзания воды, что легко объясняет наличие воды в жидком состоянии, несмотря на отдаленность от Солнца. Тем не менее, ряд ученых-планетологов все еще не готовы поверить увиденному, ссылаясь на недостаточную четкость изображений. Для ряда исследователей остается актуальной проблема опытов в условиях лаборатории, чтобы понять, как молекулы аммиака образовались в космосе.

Исследователи до сих пор не могут точно сказать, было ли извержение криовулкана разовым или множественным, однако лед обнаруживается на расстоянии до двух сотен километров от расщелины. Скорее всего, вода поднималась в атмосферу с огромной скоростью, до трех сотен метров в секунду, превращаясь в лед, который затем разбился о поверхность планеты.

Но, помимо аммиака, на карликовой планете был обнаружен сложный материал красного цвета. По словам ученых, данный материал является органикой из океана Плутона. В результате облучения льда, насыщенного молекулами аммиака, можно получить нуклеиновые кислоты, из которых строятся РНК  ДНК. Таким образом, если на Плутоне нет жизни, то, по крайней мере, там могут зародиться ее предшественники.

Астробиолог NASA Неве комментирует это так, что совершенно не обязательно планете находиться близко к Солнцу, чтобы на ней происходили занимательные процессы.

Есть ли жизнь на Плутоне?

Эта карликовая планета, которая сперва имела статус планеты, была обнаружена относительно недавно, в тридцатых годах прошлого столетия. Поэтому мы все еще недостаточно много знаем о ней и о тех удивительных процессах, которые там происходят. Температура на поверхности карликовой планеты достигает минус 240 градусов по Цельсию. Ряд ученых категорически отвергает возможность существования жизни в таких условиях.

На поверхности Плутона есть метан, газообразный азот и окись углерода, однако все эти газы, как и жидкости, замерзают при столь низких температурах. Таким образом, ни одна из возможных форм жизни просто не может существовать в подобных условиях. К тому же, атмосферное давление на Плутоне меньше земного примерно в миллион раз.

И все же, несмотря на эти условия, ряд ученых не покидает надежда обнаружить жизнь на карликовой планете. Допускается возможность того, что условия на планетоиде могут измениться в любой момент и тогда возможно появление жизни. Известно, что обитаемая зона Солнца постепенно увеличивается, поэтому удаленность планетоида от Желтого Карлика не так критична для будущего времени. Ученые прогнозируют, что через пять с половиной миллиардов лет Солнце превратится в Красного Гиганта, соответственно, увеличится и количество излучаемой им энергии.  

По мере своего расширения, Солнце поглотит также некоторые планеты Солнечной системы, в ом числе, Землю. Так, обитаемая зона выдвинется из внутренней части Солнечной системы к внешней и достигнет Плутона. Однако еще до того, как наше светило превратится в Красного Гиганта, интенсивность его свечения увеличится в два раза, а это значит, что температура на Земле будет даже выше, чем в настоящее время на Венере.

По мере своего расширения, Солнце увеличится в 200 раз и станет намного интенсивней светить. Таким образом, Плутон и другие транснептуновые планеты нагреются, и на них возникнут условия, пригодные для жизни. При этом ученые отрицают возможность развития жизни на самом Плутоне. И, если человечество выживет, это будет возможность переместить жизнь на Плутон с Земли.

Таким образом, мнения среди ученых делятся на «нет» и на «может быть» относительно вопроса о возможности существования жизни на карликовой планете. Говоря о том, что на Плутоне происходит производство нитрилов и углеводородов, ученые указывают на наличие химических реакций на планетоиде. Такие реакции могут предшествовать образованию жизни. Ученый Майкл Самерс говорит о том, что с помощью таких реакций возможно построение предбиотической жизни.

Под воздействием ультрафиолета на планетоиде образуются сложные органические соединения толины, которые довольно редки для нашей планеты. Но именно они окрашивают поверхность Плутона в красные и оранжевые цвета в области криовулканов. Толщина слоя толинов достигает на Плутоне тридцати метров, что говорит о том, что под поверхностью находится океан.

Майкл Саммерс отмечает, что, по сути, условия для зарождения жизни на Плутоне уже сть, это наличие органических веществ, энергии и исходного материала. Как признается исследователь, посвятивший всю жизнь изучению Плутона, он сам никогда не думал, что ему придется говорить нечто подобное.