С течением времени, когда Солнце превратится в красного гиганта, оно не только приведет к гибели всей жизни на Земле, но и потенциально может уничтожить нашу планету. Однако, более отдаленные планеты могут получить возможность стать обитаемыми. Ученые считают, что такой шанс есть у Европы, ледяного спутника Юпитера, под ледяной поверхностью которого, как полагают, находится океан с условиями, подходящими для жизни.
Астрофизики прогнозируют, что примерно через пять миллиардов лет Солнце начнет увеличиваться в размерах, переходя на стадию красного гиганта. По их оценкам, оно, вероятно, расширится до орбиты Земли, а возможно, даже поглотит Марс.
Это вызвало у исследователей вопросы о судьбе других планет. Газовые гиганты обладают множеством ледяных спутников. У Юпитера это не только Европа, покрытая льдом, но и Каллисто, а также Ганимед. У Сатурна — Энцелад. Предполагается, что внутренний слой льда присутствует, например, и у спутника Урана Миранду.
Предполагается, что гравитационное воздействие планет незначительно деформирует их небольшие спутники в процессе вращения по орбите, что приводит к внутреннему нагреву и потенциальному наличию подледных океанов в недрах этих небольших тел.
Согласно недавнему исследованию, проведенному учеными из Корнеллского университета (США), превращение Солнца в красного гиганта может принести долгожданное потепление для этих лун. В своей статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org, они определили, насколько растает Европа к моменту, когда Земля перестанет существовать.
Согласно имеющимся прогнозам, примерно через семь миллиардов лет наша звезда увеличится в размерах, и Юпитер со всей своей спутниковой системой приблизится к ее поверхности на расстояние, сопоставимое с нынешним расстоянием Земли — около 150 миллионов километров. В этой ситуации дневная температура на экваторе Европы может достигать +42 градуса Цельсия. Поверхностный лед необратимо начнет сублимировать, то есть переходить непосредственно в газообразное состояние. Над луной поднимется водяной пар, и сформируются облака.
Размеры и масса этого небесного тела меньше, чем у Луны, и его гравитации недостаточно для удержания плотной атмосферы, необходимой для длительного сохранения воды в жидком виде на поверхности. Для этого требуется определенное давление. Однако, согласно расчетам, на низинах и в затененных местах возможно кратковременное существование водоемов.
Европа также находится под воздействием приливного захвата, подобно тому, как Луна всегда обращена к Земле одной стороной. В результате, полушарие спутника, «обращенное» к Юпитеру, получает отраженный от планеты солнечный свет и, соответственно, будет нагреваться.
По оценкам ученых, подобные условия на Европе сохранятся всего 200-500 миллионов лет, после чего Солнце сбросит свои внешние слои, оставив после себя лишь сжатое ядро — белый карлик. Этот период слишком мал для развития гипотетической жизни на спутнике, однако сама возможность ее существования и обнаружения на такой кратковременной «ожившей» луне вызывает интерес. В связи с этим астрономы полагают целесообразным сосредоточить внимание на красных гигантах, в окрестностях которых обнаруживаются экзопланеты-гиганты.
Аналогичная система существует, например, в созвездии Тельца, находящемся на расстоянии 147 световых лет от Земли: у оранжевого гиганта Эпсилон Тельца вращается планета, масса которой в 7,2 раза превышает массу Юпитера. Эта планета находится на расстоянии 1,8 а.е. от своей звезды. Возможно, в будущем у одного из подобных объектов обнаружится обитаемая луна, которая на протяжении миллиардов лет скрывала свой секрет под толстым слоем льда.