Команда науковців запропонувала нову концепцію — Radiolytic Habitable Zone (RHZ). Це області в надрах Марса, Європи й Енцелада, де галактичні космічні промені створюють достатньо хімічної енергії, щоб підтримувати мікробне життя.
Моделювання показало: радіоліз може бути реальним джерелом енергії навіть там, де повна темрява та екстремальні умови.
Нова модель: життя без світла, тепла і навіть газових джерел
У роботі, опублікованій в International Journal of Astrobiology, науковці проаналізували, як галактичні космічні промені (GCR) взаємодіють із поверхнями Марса, Європи та Енцелада. Коли заряджені частинки проникають у ґрунт чи лід, вони ініціюють радіоліз — розщеплення молекул води та утворення реактивних частинок, включно зі солватованими електронами.
Саме ці електрони можуть виконувати роль «палива» для мікробів — подібно до того, як земні бактерії в глибоких шахтах живляться продуктами радіоактивного розпаду.
Radiolytic Habitable Zone: де життя отримує енергію від космічних променів
Автори моделювали процеси за допомогою пакету GEANT4 і вперше окреслили потенційні зони, де енергії радіолізу достатньо для метаболізму мікроорганізмів.
Ключові висновки:
- Енцелад показав найвищий потенціал для утримання біомаси.
- Марс посів друге місце завдяки проникності GCR у породи.
- Європа теж має сприятливі зони, але енергетично бідніші.
У цих умовах радіоліз може забезпечувати десятки мільйонів молекул АТФ на грам матеріалу щосекунди — цього достатньо для рівня метаболізму, подібного до екстремофільних бактерій.
Паралель із земним життям
На Землі існує вид Desulforudis audaxviator — мікроорганізм, який живе на глибині майже 3 км і використовує хімічну енергію, створену радіолізом води. Саме він став «моделлю» для розуміння можливих екосистем на інших тілах Сонячної системи.
Що це означає для пошуку життя?
Дослідники вважають, що місії наступного покоління мають:
- досліджувати мілкий підповерхневий шар, де очікується пік радіолізу;
- вимірювати потоки електронів та хімічний склад;
- шукати сліди органіки, утвореної під впливом радіації.
Енцелад і Європа вже стоять у черзі на орбітальні й посадкові апарати. Для Марса перспективними є райони полярних льодових шапок.