Несмотря на суровейшие условия полюсов Земли, жизнь присутствует даже там — например, на ледовом щите Антарктиды, под ним, на побережье и в иных местах. Вопреки экстремальному климату, живые существа здесь представлены не только «обитателями» научно-исследовательских станций. Признаки жизни обнаруживают и под многокилометровой толщей льда, в так называемых подледных озерах.
Ученые считают, что если уж в таких местах есть жизнь, несмотря на низкую температуру и высокое давление, то она вполне может существовать и за пределами планеты Земля. Ледовые моря Антарктиды рассматриваются как потенциальные биотопы внеземной жизни.
Неочевидные цели изучения подледных озер Антарктиды
Годы работы микробиологов и генетиков над образцами и пробами подледных озер позволили выстроить методику работы с деликатным материалом и технологию обнаружения контаминантов. Если когда-нибудь межпланетная станция привезет на Землю воду подледного океана Европы, Ганимеда (спутники Юпитера) или Энцелада (спутник Сатурна), те же методы можно будет применить для обнаружения представителей внеземной жизни.
Как полагают ученые, на спутнике Европа воды больше, чем во всех океанах Земли вместе взятых. Эта вода (а также живые организмы, если они там существуют) защищены от космической радиации и астероидов толстым слоем льда.
Что из себя представляют подледные озера
Подледное, или подледниковое, озеро — водоем, который расположен под постоянным ледяным покровом толщиной до нескольких тысяч метров. В некоторых случаях такие озера представляют собой полноценные бактериальные экосистемы. Большое количество подледных озер — более 150 — как раз находится в Антарктиде. Ученые предполагают, что многие из них соединены друг с другом системой подледных рек, через которые происходит уравнивание давления и транспортировка воды.
О некоторых подледных озерах Земли
Восток – крупнейшее подледное озеро в Антарктиде. Оно находится под ледниковым щитом толщиной около 4 км, что сделало его уникальным, так как оно находилось в изоляции от внешнего мира на протяжении нескольких миллионов лет. Размеры Востока — приблизительно 250х50 км, площадь 15,5 тыс.км2, глубина — более 1 200 м. В 1989 г. ученые (совместная экспедиция СССР, США и Франции) приступили к бурению скважины.
Ввиду различных отягчающих обстоятельств поверхности воды удалось достичь только в 2012 г. Воду, которая попала к ученым в виде намерзшего льда на буровой коронке, подвергли микробиологическому исследованию. Ученых заинтересовали фрагменты ДНК двух видов бактерий. Первый оказался совершенно новым для науки: ДНК представителя вида совпало с известными науке последовательностями нуклеотидов только на 86%. А второй — родственник бактерии с ледника в Гренландии. Позднее был обнаружен третий вид — бацилла. Он представляет собой интерес тем, что бациллы — гетеротрофные организмы, то есть питаются органикой, которой в воде озера почти нет.
Уилланс – подледное озеро, которое находится на глубине около 800 м. Его собственная глубина — 1.,5-2 м, а площадь — 60 км2. В 2013 году американские ученые достигли поверхности озера и обнаружили живые организмы — хемотрофы, которые получают энергию, окисляя аммоний и метан, который, вероятно, поднимается со дна озера.
Мерсер — покрытое льдом толщиной 1 067 м озеро Антарктиды, имеет площадь 160 км2 и глубину 10-15 м. Из-за глобального потепления озеро Мерсер определено как место высокого риска обрушения ледникового щита. Американские ученые достигли поверхности озера в 2018 г. и изучили образцы воды. Оказалось, что они содержат достаточно кислорода, чтобы поддерживать жизнедеятельность водных животных, а плотность бактерий здесь составляет не менее 10 000 на миллилитр.
Экспедиция SALSA (Subglacial Antarctic Lakes Scientific Access) на озере Мерсер
Элсуэрт – подледное озеро Антарктиды, которое, по мнению ученых, не имело связи с внешним миром около 125 тыс. лет. Находится под ледяным щитом глубиной 3 км и имеет следующие параметры: размер — 14.7х3.1 км, площадь — 28.9 км2, объем — 1.37 км2 и глубину — 156 м. Ученые Великобритании с 1996 г. ведут изучение озера. В 2012 г. ученые смогли подобраться к поверхности воды, но по техническим причинам образцы воды так и не были исследованы.
Жизнь за пределами Земли — прогнозы ученых
Энцелад
Из последних новостей стало известно, что на спутнике Сатурна, Энцеладе, ученые обнаружили метан. Это может быть признаком жизни или свидетельством химического процесса, пока неизвестного науке. Возможно, на дне океана на Энцеладе расположены гидротермальные источники, похожие на земные. На Земле подобные источники окружены микробами, которые потребляют дигидроген и углекислый газ и производят метан. Согласно опубликованному исследованию, океану на Энцеладе примерно миллиард лет.
Ганимед
Ганимед, спутник Юпитера, тоже представляет собой интерес для ученых, так как есть предположение, что у этого небесного тела несколько слоев океана, разделенных разными типами льда, сформированного на разной глубине и под разным давлением. Если эти предположения оправдаются, то в каждом из слоев может быть разная жизнь, адаптировавшаяся к конкретным условиям своего слоя. В 2022 году на Ганимед должна отправиться межпланетная станция JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) Европейского космического агентства.
Европа
Для изучения подледной воды на Европе (а толщина ледяного панциря по оценкам ученых составляет от 2 до 30 км) предлагается отправить на поверхность спутника туннельного робота с ядерным реактором, который мог бы бурить лед, одновременно собирая образцы льда и воды и посылая информацию на поверхность по оптоволоконному кабелю. Финансированием данного проекта занимается NASA. Подробную статью о Европе можно почитать здесь.
Автор: Антон
