Космическите лъчи биха могли да бъдат жизненоважен източник на енергия за живот на ледени спътници, на Марс или дори на планети, които се скитат сами между звездите. Според учените е възможно явлението да създаде „радиолитична обитаема зона“ на иначе едни от най-студените и тъмни познати светове.

„За да сработи този механизъм, просто е необходима планетарна повърхност с тънка или никаква атмосфера, независимо от разстоянието до Слънцето“, казва Димитра Атри от филиала на Нюйоркския университет в Абу Даби. „Това би разширило възможностите за съществуване на живот на отдалечени и странстващи планети.“

На Земята животът черпи биохимичната си енергия предимно от слънчевата светлина. Има обаче и изключения. Например животът може да съществува на морското дъно, където слънчевата светлина не може да проникне. Там хидротермалните извори изпомпват топлина и химическа енергия в океана. Междувременно екстремофилните микроби, живеещи на няколко километра под скалистата повърхност на Земята, оцеляват на диета от водород, метан, сяра и амоняк и имат много бавен метаболизъм.

Тези изключения показват как животът може да се запази на светове, различни от нашия, на планети като Марс или в океаните на ледени спътници като Европа и Енцелад. Сега екип от изследователи, ръководен от Атри, откри нов начин, по който животът може да получи енергия, за да съществува в тъмнината: космическите лъчи.

Какво представляват космическите лъчи?

Космическите лъчи са енергийни частици, които произхождат отвъд Слънчевата система. Точният им произход не е установен - за два вероятни източника се смятат остатъците от свръхнови и активните галактични ядра, - но това, което знаем, е, че космическите лъчи обикновено са или заредени частици, като електрони и протони, или атомни ядра, като алфа-частици (хелиеви ядра). Космическите лъчи обикновено се считат и за йонизиращо лъчение, което може да има вредно въздействие върху биологичните клетки и ДНК.

Може би обаче космическите лъчи не са вредни за целия живот. Всъщност, както казва Атри, в определени среди те могат да бъдат от съществено значение.

Движейки се със скорост, близка до тази на светлината, космическите лъчи са достатъчно енергични, за да могат да проникнат няколко метра в земята, ако достигнат планетарно тяло без магнитно поле, което да ги отклони, и без плътна атмосфера, която да ги погълне. На Земята сме в относителна безопасност от космическите лъчи, тъй като планетата ни има силно магнитно поле (макар че технически често летящите хора са по-изложени на тях). Марс обаче има тънка атмосфера и няма магнитен щит, докато спътниците на Юпитер и Сатурн, като изключим атмосферния Титан, са много по-изложени на космически лъчи.

Когато космически лъч достигне повърхността на тяло и се удари във воден лед както на повърхността, така и в подповърхностните слоеве на тялото, самата енергия на удара може да разбие водните молекули на парчета и да освободи електрони в процеса. Тези електрони могат да бъдат използвани от простия микробен живот като източник на енергия в процес, известен като радиолиза.

Атри и колегите му са извършили серия от изчисления, с които са установили максималната биомаса, която би могла да оцелее от потока космически лъчи на Марс, Европа и Енцелад, както и каква би била дълбочината на този живот.

Енцелад - леден спътник на Сатурн с диаметър 504 километра, с подземен океан и гигантски водни потоци, които се разпръскват през пукнатини на повърхността - е най-обещаващ, с максимална биомаса, устойчива на космическите лъчи, от 400 милионни части от грама на квадратен сантиметър. Това може и да не звучи много, но имайте предвид, че масата на един микроб е около една трилионна част от грама.

След това се нарежда Марс с максимална биомаса от 110 милионни части от грама на квадратен сантиметър, която може да се поддържа чрез радиолиза. Ако на Марс съществува живот, той би бил под земята, вграден във вечната замръзналост и потенциално би могъл да обясни аномалните показания на метан, които учените наблюдават в атмосферата на Марс.

На трето място в списъка е спътникът на Юпитер Европа, която е квинтесенцията на този тип тела. Смята се, че океанът на Европа съществува под десетки километри лед, което е твърде дълбоко, за да могат космическите лъчи да достигнат до него, и съществува вътре в огромната магнитосфера на Юпитер, която може да защити Европа от част от космическите лъчи. И все пак екипът на Атри изчислява, че космическите лъчи биха могли да поддържат биомаса до 4.5 милиардни части от грама на кубичен сантиметър на дълбочина от 1 метър.

Поради това възниква вероятността животът на Европа да съществува много по-близо до повърхността, отколкото смятахме досега, а предстоящите мисии, включително Europa Clipper на НАСА и Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) на Европейската космическа агенция, които в момента са на път към Юпитер, може би ще искат да се съсредоточат върху областите, където ледената кора на Европа е тънка.

Изследването дори открива възможност за микробен живот на по-далечни светове, може би на Плутон в Пояса на Кайпер или дори на странстващи екзопланети, които се скитат в необятното пространство далеч от някоя звезда, изхвърлени отдавна от родните си системи. Плътността на космическите лъчи е още по-голяма в междузвездното пространство, тъй като магнитният балон на Слънцето, наречен хелиосфера, е в състояние да блокира част от притока на космически лъчи, за да не достигне до планетите от Слънчевата система. Една планета, изхвърлена от защитната си звезда, може да бъде изложена на голямо радиолитично въздействие.

Снимка: Unsplash/NASA/Goddard Space Flight Center, Conceptual Image Lab

Виж още: Новото микровълново оръжие на Пекин може да изпържи космически кораби в орбита