Космические лучи способны поддерживать жизнь в ледяных глубинах планет

Исследование, представленное 28 июля 2025 года в International Journal of Astrobiology, показало, что космические лучи способны расщеплять лед и воду под поверхностью планет, высвобождая энергию в виде электронов. Сам процесс радиолиза дает возможность существования микроорганизмов в темных холодных глубинах без солнечного света.

Жизнь в самых негостеприимных уголках Солнечной системы — не просто допущение. Теперь учёные рассматривают радиацию из космоса как потенциальный источник энергии для организмов, скрытых подо льдом. Это меняет привычное представление о том, где могут существовать живые формы.

Команда ученых из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби под руководством Димитры Атри изучила, как космические лучи могут влиять на возможность жизни на других планетах. В центре внимания оказался радиолиз — процесс, при котором высокоэнергетические частицы расщепляют молекулы воды, высвобождая электроны. Эти электроны способны служить источником энергии для некоторых микроорганизмов, известных по земным условиям.

VIA

Ученые построили компьютерную модель, которая позволила оценить, сколько энергии космические лучи могут выделять в ледяных слоях планет вроде Марса и спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада. Выяснилось, что на глубине нескольких метров подо льдом радиации достаточно для того, чтобы поддерживать простейшие формы жизни. Особенно перспективным оказался Энцелад, где ледяная кора может сохранять внутренние запасы воды, а проникающая радиация — обеспечивать энергию.

Параллельно ученые рассмотрели возможность существования так называемой «радиолитической обитаемой зоны» — области под поверхностью, где излучение способствует выработке энергии, пригодной для поддержания жизни. Это существенно расширяет поисковые рамки астробиологии: теперь во внимание принимаются не только зоны с солнечным теплом и жидкой водой на поверхности, но и темные ледяные регионы с подповерхностной активностью.

Космические лучи, по своей природе — это высокоэнергетические частицы, преимущественно ядра водорода, реже — гелия и более тяжелых элементов. Они движутся почти со скоростью света и возникают в результате звездных вспышек, активности вокруг черных дыр или взрывов сверхновых. На Земле большая часть таких частиц блокируется атмосферой. Но на планетах с тонкой атмосферой, как Марс, или вовсе без нее, как на ледяных спутниках, они проникают глубже.

Марс при этом остается менее благоприятным кандидатом: экстремально сухой климат, сильная ультрафиолетовая радиация и низкие температуры затрудняют выживание. Однако под его замерзшей поверхностью все же сохраняется вероятность обитаемой среды, особенно для устойчивых к соли и радиации микробов.

Авторы работы считают, что полученные данные открывают новое направление в поиске жизни за пределами Земли. Потенциально обитаемые зоны теперь стоит искать не только под поверхностью Европы или Энцелада, но и на отдаленных ледяных спутниках и карликовых планетах, о которых ранее почти не говорили в этом контексте.

Ключевой вывод — энергия, необходимая для поддержания биологических процессов, может поступать не только от звезды, но и от космических частиц, проникающих сквозь толщу льда с межзвездных расстояний. Это меняет подход к поиску: акцент смещается с поверхностных условий на подземные процессы, а сам критерий обитаемости становится шире, чем предполагалось.