Jupiterov ledeni mesec Evropa se dugo smatrala jednim od najnaseljenijih svetova u Sunčevom sistemu. Sada je misija Juno na Jupiteru po prvi put direktno uzorkovala njegovu atmosferu do detalja. Rezultati, objavljeni u Nature Astronomy, pokazuju da ledena površina Evrope proizvodi manje kiseonika nego što smo mislili.
Postoji mnogo razloga da budemo uzbuđeni zbog mogućnosti pronalaženja života mikroba na Evropi. Dokazi iz misije Galileo pokazali su da Mesec ima okean ispod svoje ledene površine koji sadrži oko dva puta veću količinu vode od Zemljinih okeana. Takođe, modeli izvedeni iz podataka Evrope pokazuju da je njegovo dno okeana u kontaktu sa stenom, omogućavajući hemijske interakcije vode i stene koje proizvode energiju, što ga čini glavnim kandidatom za život.
U međuvremenu, posmatranja teleskopom otkrivaju slabu atmosferu bogatu kiseonikom. Takođe izgleda kao da perjanice vode povremeno izbijaju iz okeana. I postoje neki dokazi o prisustvu osnovnih hemijskih elemenata na površini — uključujući ugljenik, vodonik, azot, kiseonik, fosfor i sumpor — koje koristi život na Zemlji. Neki od njih bi mogli da prodre u vodu iz atmosfere i površine.
Zagrevanje Evrope i njenog okeana delimično je zahvaljujući orbiti Meseca oko Jupitera, koja proizvodi plimne sile za zagrevanje inače hladnog okruženja.
Iako se Evropa može pohvaliti tri osnovna sastojka za život — vodom, pravim hemijskim elementima i izvorom toplote — još uvek ne znamo da li je bilo dovoljno vremena da se život razvije.
Drugi glavni kandidat u našem solarnom sistemu je Mars, cilj rovera Rosalind Frenklin 2028. Život je možda počeo na Marsu u isto vreme kada je i na Zemlji, ali je onda verovatno prestao zbog klimatskih promena.
Treći kandidat je Saturnov mesec Encelad, gde je misija Cassini-Huigens otkrila oblake vode iz podzemnog slanog okeana, takođe u kontaktu sa stenom na dnu okeana.
Titan je najbliži drugoplasirani na četvrtom mestu, sa svojom gustom atmosferom organskih jedinjenja uključujući ugljovodonike i toline, rođene u visokoj atmosferi. Oni zatim plutaju na površinu i oblažu je sastojcima za život.
Misija Juno može se pohvaliti najboljim instrumentima sa naelektrisanim česticama do sada poslatim na Jupiter. Može da meri energiju, pravac i sastav naelektrisanih čestica na površini. Slični instrumenti na Saturnu i Titanu su tamo pronašli toline (vrsta organske supstance). Ali oni su takođe merili čestice koje su sugerisale atmosfere na Saturnovim mesecima Rea i Diona, pored onih na Titanu i Enkeladu.
Ove čestice su poznate kao pickup joni. Planetarne atmosfere se sastoje od neutralnih čestica, ali vrh atmosfere postaje „jonizovan“ (što znači da gubi elektrone) na sunčevoj svetlosti i putem sudara sa drugim česticama, formirajući jone (nabijene atome koji su izgubili elektrone) i slobodne elektrone.
Kada plazma – naelektrisani gas koji čini četvrto stanje materije iza čvrstog, tečnog i gasovitog – prođe pored atmosfere sa novonastalim jonima, ona remeti atmosferu električnim poljima koja mogu da ubrzaju nove jone – prvi deo jona. proces preuzimanja.
Ovi sakupljački joni se zatim spiralno kreću oko magnetnog polja planete i obično se gube iz atmosfere, dok neki udare u površinu i apsorbuju se. Proces podizanja oslobodio je atmosferu Marsa od čestica nakon što je magnetno polje crvene planete izgubljeno pre 3,8 milijardi godina.
Evropa takođe ima proces preuzimanja. Nova merenja pokazuju znakove uzimanja molekularnog kiseonika i jona vodonika sa površine i atmosfere. Neki od njih pobegnu iz Evrope, dok neki udare u ledenu površinu povećavajući količinu kiseonika na površini i ispod nje.
Ovo potvrđuje da su kiseonik i vodonik zaista glavni sastojci evropske atmosfere — u skladu sa daljinskim posmatranjima. Međutim, merenja impliciraju da je količina kiseonika koji se proizvodi — ispušta se sa površine u atmosferu — samo oko 12 kg u sekundi, na donjem kraju ranijih procena od oko 5 kg do 1.100 kg u sekundi.
Ovo bi ukazivalo na to da površina trpi vrlo malu eroziju. Merenja pokazuju da to može iznositi samo 1,5 cm površine Evrope na milion godina, što je manje nego što smo mislili. Dakle, Evropa konstantno gubi kiseonik zbog procesa sakupljanja, pri čemu se samo mala količina dodatnog kiseonika oslobađa sa površine da bi ga nadoknadila i završila nazad na površini.
Dakle, šta to znači za njegove šanse da ugosti život? Deo kiseonika zarobljen na površini može pronaći put do podzemnog okeana da bi tamo hranio život. Ali na osnovu procene studije o ukupnom gubitku kiseonika, ovo bi trebalo da bude manje od 0,3 kg-300 kg u sekundi procenjenih ranije.
Ostaje da se vidi da li je ova stopa, zabeležena 29. septembra 2022, uobičajena. Možda nije reprezentativan za ukupni kiseonik na Mesecu. Može biti da se erupcija perja, orbitalni položaj i uslovi uzvodno povećavaju i smanjuju u određenim vremenima, respektivno.
Nasina misija Evropa Kliper, koja će biti pokrenuta kasnije ove godine, i misija Juice koja će dva puta obići Evropu na putu ka orbiti Ganimeda, moći će da prati ova merenja i pruži mnogo više informacija o nastanjivosti Evrope.
