Europa, jeden z największych satelitów Jowisza, ma grubą skorupę wodno-lodową i rozległy podpowierzchniowy ocean słonowodny pod lodową powierzchnią, dlatego sugeruje się, że jest to jedno z najbardziej obiecujących miejsc w Układzie Słonecznym, w którym mogą istnieć jakieś formy życia poza Ziemią. Niedawne badania oparte na bezpośrednich obserwacjach przeprowadzonych przez misję Juno do Jowisza wykazały, że produkcja tlenu na powierzchni Europy jest zasadniczo niska. Może to oznaczać znacznie zmniejszone dostarczanie tlenu z natlenionego lodu do ciekłego oceanu pod powierzchnią i węższy zasięg niezbędny do podtrzymania życia w Oceanie Europy. Oczekuje się, że nadchodząca misja Europa Clipper rzuci więcej światła na możliwość znalezienia jakiejś formy życia w oceanie Europy. Jakiekolwiek przyszłe odkrycie prymitywnego życia drobnoustrojów w oceanie Europy po raz pierwszy wykaże niezależne pojawienie się życia w dwóch różnych miejscach na Ziemi. wszechświat.
Fizykę i chemię wszędzie rozumie się tak samo, biologię już niekoniecznie. Życie na Ziemi opiera się na węglu i wymaga ciekłej wody jako rozpuszczalnika składników budulcowych życia (w tym węgla, wodoru, azotu, tlenu, fosforu i siarki) oraz źródła energii. Większość energii pochodzi ze Słońca, które zostało uwięzione przez rośliny w procesie fotosyntezy i jest udostępniane poprzez oddychanie w obecności tlenu. Jednakże niektóre formy życia na Ziemi, takie jak archeony, mogą wykorzystywać inne źródła energii. Życie również potrzebuje czasu, aby powstać i ewoluować.
Biorąc pod uwagę tak szerokie rozumienie życia (jako procesu wymagającego wody w stanie ciekłym, pewnych pierwiastków chemicznych, źródeł energii i czasu), poszukiwanie życia poza Ziemią w Układzie Słonecznym i poza nim wymaga identyfikacji planet/naturalne satelity z dużą ilością ciekłej wody, jako pierwszy krok.
Europa, jeden z największych naturalnych satelitów Jowisza, ma grubą skorupę wodno-lodową, cienką atmosferę składającą się głównie z tlenu, a pod jej lodową powierzchnią znajduje się duży, słonowodny ocean, w którym znajduje się dwukrotnie więcej wody niż w oceanie ziemskim. Ocean Europy może zawierać niezbędne pierwiastki chemiczne/podstawowe elementy budulcowe życia. Fotosynteza nie jest możliwa w oceanie Europy, ponieważ jest pokryty grubą warstwą lodu, jednak wiadomo, że prymitywne formy życia napędzają reakcje chemiczne. Ponieważ Europa jest prawie tak stara jak Ziemia, sugeruje się, że w oceanie Europy mogło rozwinąć się prymitywne życie.
Życie na powierzchni Europy nie jest możliwe ze względu na ciągłe narażenie na silne promieniowanie z Jowisza i przestrzeni kosmicznej. Ale naładowane cząstki w promieniowaniu niszczą H2cząsteczki O w powierzchniowym lodzie, aby wytworzyć H2 i O2 (obecność tlenu w atmosferze Europy została wcześniej potwierdzona liniami emisyjnymi). Wytworzony w ten sposób tlen i jego późniejsze dostarczenie do podpowierzchniowego oceanu byłyby niezbędne do powstania życia, jeśli w ogóle w ogóle istnieje. Obecność życia w oceanie Europy zależy również od ilości produkowanego tlenu na powierzchni Europy i późniejszej dyfuzji tlenu do oceanu podpowierzchniowego, aby wspierać oddychanie znajdujących się tam form życia.
Niedawne badania oparte na pierwszej bezpośredniej obserwacji przeprowadzonej przez eksperyment JADE misji Juno do Jowisza potwierdziły, że wodór i tlen są głównymi składnikami atmosfery Europy. Naukowcy odkryli również, że ilość tlenu wytwarzanego na powierzchni Europy wynosi około 12 ± 6 kg na sekundę, co stanowi około jedną dziesiątą tempa wskazanego w poprzednich badaniach. Może to oznaczać znacznie zmniejszone dostarczanie tlenu z natlenionego lodu do ciekłego oceanu pod powierzchnią i węższy zasięg niezbędny do podtrzymania życia w Oceanie Europy.
Misja Europa Clipper, której wystrzelenie jest zaplanowane na październik 2024 r. i ma zacząć działać w 2030 r., rzuci więcej światła na obecność niektórych form życia w oceanie Europy.
Pomimo dużego prawdopodobieństwa, nie ma na to żadnych dowodów życie jak dotąd poza Ziemią. Każde przyszłe odkrycie prymitywnego życia drobnoustrojowego w oceanie Europy po raz pierwszy wykaże niezależne pojawienie się życia w dwóch miejscach, pod warunkiem spełnienia niezbędnych wymagań.
***
Referencje:
- Szalay, JR, Allegrini, F., Ebert, RW i in. Produkcja tlenu w wyniku dysocjacji powierzchni lodu wodnego Europy. Nat Astron (2024). Opublikowano 04 marca 2024 r. DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x
- NASA 2024. Wiadomości – Misja Juno NASA mierzy produkcję tlenu w Europie. 04 marca 2024 r. Dostępne pod adresem https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/
***
