Poszukiwanie wody w stanie ciekłym poza naszą planetą to jeden z najważniejszych celów współczesnej astrobiologii i astronomii. Woda jest kluczem do życia, jakie znamy, dlatego znalezienie jej na powierzchni innego ciała niebieskiego byłoby przełomem na miarę odkrycia nowej cywilizacji. Choć wszechświat jest pełen lodu wodnego i pary wodnej, sprawa z cieczą na powierzchni jest znacznie bardziej skomplikowana.

Dlaczego tak trudno o wodę na powierzchni?

Aby woda mogła utrzymać się w stanie ciekłym na powierzchni planety czy księżyca, muszą zostać spełnione dwa kluczowe warunki: odpowiednia temperatura oraz ciśnienie atmosferyczne. Na większości znanych nam obiektów w Układzie Słonecznym panuje albo ekstremalne zimno (które zamienia wodę w lód twardy jak skała), albo niemal całkowita próżnia. W próżni woda nie może istnieć jako ciecz – natychmiast wrze i zamienia się w gaz, nawet jeśli jest zimna.

Z tego powodu, mimo że odkryliśmy mnóstwo miejsc z wodą ukrytą pod skorupą, powierzchnie ciał niebieskich pozostają w większości suche.

Mars i zagadka słonych potoków

Mars jest najczęstszym kandydatem, gdy mowa o wodzie. Wiemy na pewno, że miliardy lat temu na jego powierzchni płynęły rzeki i istniały ogromne oceany. Dzisiaj jednak Mars to mroźna pustynia z bardzo rzadką atmosferą.

Przez pewien czas naukowcy byli podekscytowani zjawiskiem zwanym Recurring Slope Lineae (RSL). Są to ciemne smugi pojawiające się na marsjańskich zboczach w cieplejszych porach roku. Początkowo sądzono, że to solanka (bardzo słona woda), która wypływa na powierzchnię. Sól obniża temperaturę zamarzania wody, co teoretycznie mogłoby pozwolić jej przetrwać chwilę w stanie ciekłym. Nowsze analizy sugerują jednak, że mogą to być po prostu lawiny suchego piasku. Na ten moment nie mamy więc 100% pewności, czy na Marsie dochodzi do regularnych wycieków ciekłej wody na samą powierzchnię.

Tytan – jeziora, ale nie z wody

Jeśli szukamy jezior i mórz na powierzchni innego świata, to jedynym miejscem, gdzie je znaleźliśmy, jest Tytan – największy księżyc Saturna. Misja Cassini-Huygens dostarczyła nam niesamowitych zdjęć lśniących tafli cieczy.

Jest jednak pewien haczyk: to nie jest woda. Na Tytanie panuje temperatura około -180 stopni Celsjusza. W tych warunkach woda jest twardym lodem, a rolę cieczy przejmują węglowodory – metan i etan. Tytan posiada pełny cykl hydrologiczny, tyle że zamiast deszczu z wody, padają tam krople ciekłego gazu ziemnego. To fascynujący świat, ale technicznie rzecz biorąc, nie znajdziemy tam ciekłej wody na powierzchni.

Oceany ukryte pod lodem

Choć pytanie dotyczy powierzchni, warto wspomnieć o miejscach, gdzie wody jest znacznie więcej niż na Ziemi, ale znajduje się ona kilka lub kilkanaście kilometrów pod powierzchnią. To tam obecnie pokłada się największe nadzieje na znalezienie życia:

• Europa (księżyc Jowisza): Pod lodową skorupą kryje się globalny ocean, który ma kontakt z kamiennym jądrem, co może dostarczać energii chemicznej niezbędnej do życia.
• Enceladus (księżyc Saturna): Ten mały obiekt dosłownie strzela wodą w kosmos! Przez szczeliny w lodzie na południowym biegunie wydostają się gejzery pary wodnej i drobin lodu, co potwierdza istnienie podpowierzchniowego zbiornika.

Czy poza Układem Słonecznym jest nadzieja?

W przypadku egzoplanet (planet krążących wokół innych gwiazd) sytuacja jest jeszcze trudniejsza do weryfikacji. Odkryliśmy wiele planet w tzw. ekosferze (strefie zamieszkiwalnej), gdzie temperatura pozwala na istnienie ciekłej wody. Przykładem mogą być planety w układzie TRAPPIST-1 czy Proxima Centauri b.

Niestety, przy obecnej technologii nie jesteśmy w stanie „zobaczyć” lustra wody na ich powierzchni. Możemy jedynie badać skład ich atmosfer za pomocą spektroskopii (np. używając Teleskopu Jamesa Webba). Jeśli wykryjemy parę wodną w atmosferze skalistej planety o odpowiedniej temperaturze, będzie to bardzo silna poszlaka, że na jej powierzchni mogą istnieć oceany.

Ciekawostka: Woda na Księżycu

Przez lata myśleliśmy, że Księżyc jest całkowicie suchy. Dziś wiemy, że w stale zacienionych kraterach na biegunach znajduje się lód wodny. Co więcej, w 2020 roku NASA potwierdziła obecność cząsteczek wody nawet na oświetlonych słońcem częściach Księżyca. Nie jest to jednak ciekła woda, w której można by popływać – to pojedyncze cząsteczki uwięzione między ziarnami księżycowego pyłu (regolitu).

Podsumowując, na ten moment nie potwierdzono istnienia żadnego stabilnego zbiornika ciekłej wody na powierzchni jakiegokolwiek znanego nam ciała niebieskiego poza Ziemią. Mars pozostaje jedynym miejscem, gdzie może ona pojawiać się incydentalnie i na krótko, a inne obiekty skrywają swoje wodne skarby głęboko pod lodem.