Кислород на Каллисто: Учёные взбудоражены загадочным поведением спутника Юпитера

Из четырёх "галилеевых" спутников Юпитера, которые легко рассмотреть даже в не очень мощный телескоп, Каллисто — это тот, который самый дальний. "Галилеевы" они потому, что их первым в начале XVII столетия увидел Галилео Галилей. Современные астрономы насчитали у Юпитера уже 95 спутников, но эта четвёрка — крупнейшие. И очень интересные.

Правда, Ио чересчур вулканическая луна и поэтому там делать, судя по всему, особо нечего, зато три остальных вызывают крайнее любопытство в общем-то по одной и той же причине — по причине их обледенелости. Иначе говоря, изобилия самой настоящей воды. Европа многокилометровой ледяной коркой покрыта сплошь, у Ганимеда поверхность хоть и каменистая, силикатная, но лёд всё же прослеживается по всей поверхности, а Каллисто он украшает белыми пятнами. И все трое сильно подозреваются в обладании под поверхностью глобальным океаном. Что эти океаны должно поддерживать и, скорее всего, поддерживает в незамерзающем состоянии: гравитация Юпитера. Орбиты спутников несколько вытянуты, и по мере приближения к газовому гиганту и удаления от него он своим притяжением то чуть сплющивает, то растягивает, то есть как бы мнёт свои луны. И таким образом их изнутри разогревает.

Так вот, Каллисто (а это имя красавицы из античных мифов) расположилась без малого в двух миллионах километров от властелина. Это примерно в пять раз дальше, чем Луна от Земли. По размеру Каллисто практически как Меркурий — около 4820 километров в диаметре. И, как уже упоминалось, вся покрыта белыми ледяными пятнами. Как догадываются планетологи, это последствия падений многочисленных астероидов: от ударов вода из подповерхностного океана выбрасывалась наружу и замерзала.

Как установил ещё лет двадцать назад зонд с символичным именем Galileo, собственного магнитного поля для защиты от космической радиации у Каллисто абсолютно нет. Атмосфера разреженная, но имеется, хотя можно сказать, что она ей не принадлежит: если бы она постоянно не пополнялась, давно бы улетучилась. Атмосферой свою спутницу окружает сам Юпитер. Каким образом? Дело в том, что он обладает мощнейшей магнитосферой и она удерживает в себе и накапливает заряженные частицы от Солнца. Все четыре "галилеевы" луны находятся в зоне действия юпитерианского магнитного поля. И накопленные в нём солнечные частицы натурально выпадают в том числе на поверхность Каллисто нескончаемым дождём, всё время её бомбардируют. А там они взаимодействуют со льдом, который с незапамятных времён хранит следы астероидов. Молекулы воды от радиации распадаются — и образуется молекулярный кислород. Он слишком тяжёл, чтобы покинуть Каллисто, но и слишком легковесен, чтобы обратно на ней замёрзнуть, поэтому он либо проникает в пористый реголит, либо заполняет собой эту, так сказать, принудительную атмосферу.

Но недавно учёные поделились совершенно загадочными наблюдениями. Астрономам удалось увидеть над Каллисто полярные сияния и вообще оценить состояние самых верхних слоёв её атмосферы — ионосферы. Это тот слой, где обретаются выбиваемые радиацией из атомов субатомные частицы. И оказалось, что там какое-то невероятное количество электронов. А физики считают, что в данном случае это говорит об изобилии в атмосфере именно атомов кислорода. К слову, у атома кислорода восемь электронов, а у водорода один-единственный. И учёные несколькими разными способами моделировали эту ситуацию и приходили к одному и тому же: даже если бы Каллисто была не "пятнистая", а вся целиком белоснежная ото льдов, как Европа, то и тогда не могло бы быть в её атмосфере столько кислорода. Таким образом, мы имеем какой-то неизвестный и притом богатейший источник кислорода на спутнике Юпитера.

Какие рассматриваются версии: например, что бомбардировка плазмой из магнитосферы Юпитера простреливает Каллисто вглубь, в "подстилающую льдистую поверхность", и там радиация дополнительно взаимодействует ещё и с этим подземным льдом. А потом оттуда молекулярный кислород поднимается наверх. Другой вариант: под действием солнечного нагрева водяной лёд на Каллисто сублимируется, то есть из состояния льда сразу переходит в пар. Так всегда происходит при очень слабом давлении. И этот водяной пар при поднятии тоже облучается и разлагается, образуя молекулярный кислород. Ещё предположили, что, может быть, дополнительные ионы кислорода попадают на Каллисто и "имплантируются" в её поверхность вместе с льющейся на неё магнитосферной плазмой. Наконец, что кислород "сам собой" образуется в реголите так, как это происходит в кометах. Но ситуация такова, что ни один из этих сценариев при подсчёте к наблюдаемому изобилию кислорода всё равно не приводит.

И абсолютно невольно в голову приходит удивительная, фантастическая мысль о том, что у нас на Земле ещё на самых ранних этапах её биологической истории молекулярный кислород активно вырабатывали микроскопические сине-зелёные водоросли — цианобактерии. И это даже стало причиной глобальной Кислородной катастрофы примерно 2,5 миллиарда лет назад.