Океан Европы может быть слишком кислым для жизни

Считается, что Европа, по размерам примерно равная Луне, имеет океан, глубина которого доходит до 160 километров. Он покрыт ледяной коркой неизвестной толщины. Поскольку на Земле жизнь существует практически везде, где есть жидкая вода, учёные подозревают наличие на Европе если не развитых форм жизни, то по крайней мере простейших организмов. Недавние исследования даже показали, что в океане спутника Юпитера достаточно кислорода, чтобы поддержать несколько миллионов тонн биомассы, подобной земной.

Тем не менее, химические вещества, обнаруженные на поверхности Европы, указывают на такой уровень кислотности, который затрудняет процесс создания крупномасштабных органических полимеров, необходимых для построения мембраны организмов, отмечает ведущий автор исследования Мэтью Пасек из Университета Южной Флориды (США).

Речь идёт об окислителях, способных отбирать электроны у других веществ. Они редко встречаются в Солнечной системе из-за обилия восстановителей — водорода, углерода и так далее, которые быстро реагируют с окислителями, образуя оксиды — воду, углекислый газ и так далее. Европа же богата кислородом и перекисью водорода (сильные окислители), которые создаются при облучении её ледяной коры частицами высокой энергии, разогнанными в мощном магнитном поле Юпитера.

С поверхности Европы окислители, вероятно, попадают в нижние слои в результате того же процесса, который приводит к обмену между водой и льдом. С одной стороны, оксиданты полезны для жизни. В частности, кислород сыграл решающую роль в развитии сложных форм на Земле. Но если организмы не успевают усвоить окислители, те вступают в реакцию с сульфидами и другими соединениями, в результате чего образуются серная и другие кислоты. Если нечто подобное происходило хотя бы на протяжении половины времени существования Европы, pH её океана составляет сегодня около 2,6 — примерный показатель обычной газировки.

Такой уровень кислотности станет серьёзной проблемой, если организмы не научатся потреблять или изолировать окислители достаточно быстро. Кислородный обмен веществ и устойчивость к кислоте должны были развиться за каких-то 50 миллионов лет. В случае успеха экосистемы Европы должны напоминать содержимое отводов кислотных шахтных вод на Земле — например, экосистему ярко-красной реки Рио-Тинто в Испании. В них доминируют «ацидофилы», источниками метаболической энергии которых выступают железо и сульфиды. Такие микробы могли бы появиться не только на Европе, но и на Ганимеде или Марсе, считает Пасек.

Кроме того, хотя кости и раковины земных организмов, состоящие в основном из кальция, в столь кислой среде легко растворяются, организмы Европы могут воспользоваться «голубыми фосфатами» — например, вивианитом, водным фосфатом железа.

Есть возможность, что нейтрализовать кислотность могли горные породы на дне океана, но Пасек полагает, что даже если нужные минералы там присутствуют, то их не хватит на весь океан, передает Astrobio.net.

Работа ученого опубликована в журнале Astrobiology.