Новое исследование, проведенное в Университете Нью-Йорка в Абу-Даби, показало, что космические лучи могут служить источником энергии для жизни на планетах и спутниках с подповерхностными водами, даже если те находятся за пределами традиционной «зоны обитаемости». Это открытие расширяет возможные места поиска внеземной жизни в Солнечной системе и за ее пределами.
Обычно высокоэнергетическое ионизирующее излучение космических лучей считается опасным для жизни, так как способно повреждать ДНК. Однако на Земле большая часть этого излучения блокируется атмосферой. Новое исследование предлагает иную перспективу: в определенных условиях космические лучи не только безвредны, но и могут способствовать поддержанию жизни.
Новый взгляд на условия для жизни
Исследование возглавил Димитра Атри из Центра астрофизики и космических наук (CASS) при NYU Abu Dhabi. Ученые оспорили традиционное представление о том, что для существования жизни обязательно нужны солнечный свет или вулканическое тепло, и изучили, что происходит, когда космические лучи взаимодействуют с подземной водой или льдом.
Оказалось, что космические лучи способны расщеплять молекулы воды, высвобождая электроны. Некоторые земные бактерии могут использовать эти электроны в качестве источника энергии через процесс, известный как радиолиз. Благодаря этому механизму микроорганизмы выживают в темных и холодных условиях, куда не проникает солнечный свет, — и то же самое может происходить в других уголках Солнечной системы.
Моделирование энергетического потенциала в космосе
Команда Атри провела расчеты, оценив, как космические лучи могут влиять на несколько небесных тел, включая Марс, Энцелад (спутник Сатурна) и Европу (спутник Юпитера). Все эти объекты, как предполагается, содержат подповерхностные воды и считаются потенциально пригодными для жизни. Согласно результатам, лучше всего условия для радиолиза подходят на Энцеладе, затем следует Марс, а Европа занимает третье место.
«Это открытие меняет наши представления о том, где может существовать жизнь«, — отметил Атри. «Вместо того чтобы искать только теплые планеты с солнечным светом, мы теперь можем рассматривать холодные и темные миры, если у них есть вода под поверхностью и они подвергаются воздействию космических лучей. Жизнь может оказаться гораздо более распространенной, чем мы думали«.
Новый критерий в поиске внеземной жизни
До сих пор астробиологи в основном ориентировались на «зону обитаемости» — область вокруг звезды, где температура позволяет воде оставаться в жидком состоянии на поверхности планеты. Однако команда Атри предлагает более широкую концепцию — «радиолитическую зону обитаемости». Она включает области, где космические лучи могут взаимодействовать с подземной водой, создавая энергию для поддержания жизни.
Это открытие может повлиять на будущие космические миссии: вместо изучения только поверхностных условий ученые могут сосредоточиться на инструментах, способных обнаруживать химическую энергию, вырабатываемую радиолизом под поверхностью. Это откроет новые цели для поиска жизни, в том числе в пределах Солнечной системы.
Исследование было опубликовано 28 июля 2025 года в International Journal of Astrobiology.