Tlen w Jowiszu i Europie mógłby utrzymać milion ludzi na Ziemi: NASA

• Misja Juno NASA odkryła, że ​​lodowaty księżyc Jowisza, Europa, wytwarza 1000 ton tlenu co 24 godziny.
• To wystarczy, aby zapewnić oddychanie milionowi ludzi przez jeden dzień, ale to znacznie mniej, niż wcześniej sądzono.
• Te nowe dane mogą zawęzić szanse na to, że na Europie istnieje życie w jej rozległym podziemnym oceanie.

Około 600 milionów mil stąd, w głębokiej przestrzeni kosmicznej unosi się wodny świat zwany Europą, produkujący 1000 ton tlenu co 24 godziny. To wystarczająca ilość tlenu, aby utrzymać przy życiu milion ludzi przez jeden dzień. NASA podała w tym tygodniu.

Jednak te nowe szacunki zostały opublikowane w recenzowanym czasopiśmie Astronomia przyrodniczaNie ma na celu ograniczenia liczby ludzi, którzy mogliby zamieszkiwać ten księżyc Jowisza. Pomagają naukowcom dowiedzieć się, czy Europa żyje własnym życiem.

„Uważamy, że Europa jest obecnie najbardziej prawdopodobnym miejscem, w którym można szukać życia poza Ziemią” – powiedział Kurt Niebuhr, główny naukowiec NASA zajmujący się badaniem egzoplanet, który nie był zaangażowany w badania.

Jeśli na Europie istnieją formy życia, mogą wyglądać jak mikroby lub coś bardziej złożonego. Według NASA. Nie będzie jednak widoczna z powierzchni, gdyż jest to zamarznięta pustynia.

Prawdopodobnie można go znaleźć w rozległym podziemnym oceanie Księżyca, który może zawierać dwukrotnie więcej wody niż na Ziemi.

Chociaż woda jest jednym z podstawowych elementów życia, jak wiemy, nie jest to jedyny pierwiastek. Istnieje długa lista innych substancji chemicznych, których poszukują naukowcy, a tlen jest jedną z nich.

Teraz należąca do NASA sonda kosmiczna Juno, krążąca obecnie wokół Jowisza i jego księżyców, dokonała najdokładniejszego jak dotąd oszacowania produkcji tlenu w Europie. Okazuje się, że jest znacznie niższa, niż myśleliśmy.

Najnowsze szacunki mówią o 1000 ton tlenu co 24 godziny, czyli ponad 86 razy mniej niż niektóre wcześniejsze szacunki. Te nowe dane mogą postawić pod znakiem zapytania możliwość zamieszkania w Europie.

Jak Europa produkuje tlen?

Produkcja tlenu wygląda zupełnie inaczej na Europie niż na Ziemi. Podczas gdy Ziemia otrzymuje tlen w procesie fotosyntezy, Europa powstała w wyniku powstania swojej macierzystej planety, Jowisza.

Jowisz emituje potężne promieniowanie, które zasypuje Europę cząstkami o wysokiej energii. Cząstki te następnie wchodzą w interakcję z zamarzniętym lodem wodnym (H2O) na powierzchni Księżyca.

Reakcja rozkłada cząsteczki H2O na gazowy wodór i tlen. Ale dokąd trafia ten tlen, to najważniejsze pytanie. Niektóre mogą utknąć w lodzie, inne uciec w przestrzeń kosmiczną, a jeszcze inne przedostać się do oceanu pod powierzchnią Europy.

Jeśli pod ziemię dotrze wystarczająca ilość tlenu, będzie to oznaczać, że ocean Europy zawiera jeden z niezbędnych składników życia, jakie znamy. „Ale to dla nas duży znak zapytania” – powiedział Niebuhr, ponieważ tlen może trafiać w wiele różnych miejsc.

Misja Juno NASA rzuciła więcej światła na całkowitą ilość tlenu wytwarzanego przez powierzchnię Europy. Jednak nadal nie jest jasne, ile, jeśli w ogóle, wycieka do podziemnego oceanu.

Pomiar tlenu w całej Europie

Aby zmierzyć ilość tlenu wytwarzanego przez powierzchnię Europy, naukowcy wykorzystali instrument Jovian Aurora Distributions Experiment (JADE) znajdujący się na pokładzie Juno.

JADE przeznaczony jest do pomiaru naładowanych cząstek w obszarach zorzowych Jowisza. Jednak kiedy Juno przeleciała obok Europy we wrześniu 2022 r., JADE po raz pierwszy pomyślnie zmierzyła naładowane cząstki emitowane z atmosfery księżyca.

Korzystając z danych JADE, naukowcy oszacowali całkowitą ilość gazowego wodoru (ale nie tlenu) w cienkiej atmosferze Europy. Ponieważ w cząsteczce wody przypada jeden atom tlenu na dwa atomy wodoru, naukowcy mogą wykorzystać dane dotyczące wodoru w celu obliczenia ilości tlenu wytwarzanego na powierzchni.

„Poprawiło to i zawęziło naszą wiedzę na temat ilości tlenu syntetyzowanego na powierzchni” – powiedział główny autor badania, Jami Salai, fizyk kosmiczny na Uniwersytecie Princeton.

„Ale nie wiemy, ile z tego opuszcza powierzchnię, a ile przedostaje się do oceanu” – dodał Salai. Zbliżająca się misja NASA Clipper do Europy może przybliżyć nas do odpowiedzi na to pytanie.

Nieustanne poszukiwanie możliwości życia

Wystrzelenie misji NASA Europa Clipper zaplanowano na październik 2024 r. Jej głównym celem jest ustalenie, czy Europa nadaje się do zamieszkania, czy nie.

Clipper zostanie wyposażony w instrumenty, które pomogą odkryć wewnętrzną strukturę Europy, takie jak radar podpowierzchniowy. Korzystając z tego narzędzia, naukowcy z NASA będą wiercić dziesiątki mil pod skorupą, aby zidentyfikować cechy, które mogą pomóc w ustaleniu, czy tlen dociera do podpowierzchniowego oceanu, Niebuhr powiedział BI.

„Clipper to niezwykle ekscytująca misja z ważnymi celami naukowymi, które prawdopodobnie zrewolucjonizują nasze zrozumienie skorupy lodowej, podpowierzchniowego oceanu i ich wzajemnych interakcji” – powiedział Szalay.

Chociaż wiedza, czy podpowierzchniowy ocean Europy zawiera tlen, poprawiłaby naszą wiedzę na temat możliwości zamieszkania na Księżycu, nie potwierdziłaby automatycznie, czy życie istnieje lub może istnieć na Europie.

„Ilość tlenu dostępna na Europie nie jest przełącznikiem binarnym, który można przełączyć, aby zdecydować, czy życie jest możliwe, czy nie” – wyjaśnił Niebuhr.

Podkreślił, że życie na Ziemi istnieje od około 1,5 miliarda lat bez tlenu. Jeśli mogło się to zdarzyć tutaj, mogłoby się to również zdarzyć na tym odległym księżycu.

Jeśli chodzi o misję Juno, Szalay będzie nadal pracować na danych uzyskanych podczas przelotu obok Europy.

„W nadchodzących latach będziemy to badać i uczyć się wszystkiego, co w naszej mocy” – powiedział.