Высокоэнергетическое космическое излучение, которое обычно считается губительным для всего живого, может, напротив, создать условия для существования микробной жизни — под поверхностью планет и спутников с тонкой атмосферой. К такому выводу пришла международная группа учёных. В своей работе они вводят новую концепцию — зону радиолитической обитаемости, где источником энергии для жизни выступает радиолиз воды, вызванный галактическими космическими лучами (GCR).
Авторы подчёркивают, что ионизирующее излучение может не только разрушать биомолекулы, но и порождать химические соединения, пригодные для жизни. Вода при воздействии заряженных частиц распадается на активные радикалы, ионы и свободные электроны. Последние, попадая в жидкую среду, становятся «гидратированными» и могут использоваться микроорганизмами как источник энергии — аналогично тому, как растения используют свет. Такой путь уже известен на Земле: например, бактерия Desulforudis audaxviator, найденная в южноафриканской шахте на глубине 2,8 км, полностью изолирована от солнечного света и питается продуктами радиолиза, вызванного распадом радиоактивных изотопов в породе.
На основе численного моделирования учёные рассчитали, сколько энергии могут получить такие организмы под поверхностью Марса, Европы и Энцелада. Наиболее благоприятной средой оказался Энцелад: на глубине около 2 метров может поддерживаться плотность микробных клеток до 4,3×104 клеток на кубический сантиметр, а производство энергии в виде молекул АТФ — до 108 на грамм в секунду. Для сравнения, на Марсе максимальная биомасса составила 1,1×10-8 г/см2 на глубине 0,6 м, а на Европе — 4,5×10-9 г/см2 на глубине 1 м.