Predpokladá sa, že Jupiterov mesiac Európa skrýva pod svojim jasným studeným plášťom slaný oceán, čo z neho robí svet, ktorý by mohol byť jedným z najviac obývateľných miest v našej slnečnej sústave.
Ale väčšina života, ako ho poznáme, vyžaduje kyslík. A je otvorenou otázkou, či ho má európsky oceán.
Teraz astronómovia zistili, koľko molekúl vytvorených na povrchu ľadového mesiaca môže byť zdrojom kyslíka pre vodu pod ním. Využitie údajov z misie NASA Juno VýsledokPublikované v pondelok v časopise Nature Astronomy naznačujú, že zamrznutý svet produkuje menej kyslíka, než niektorí astronómovia očakávali.
„Toto je na spodnej hranici toho, čo sme očakávali,“ povedal Jamie Szalay, plazmový fyzik z Princetonskej univerzity, ktorý viedol štúdiu. Ale „nie je úplne zakázané“ zostať obývateľný, povedal.
Na Zemi fotosyntéza rastlín, planktónu a baktérií pumpuje kyslík do atmosféry. V Európe však tento proces funguje inak. Nabité častice z vesmíru bombardujú mesačnú ľadovú kôru a rozkladajú zamrznutú vodu na molekuly vodíka a kyslíka.
„Ľadové jadro je ako pľúca Európy,“ povedal Dr. Szalay. „Povrch – čo je ten istý povrch, ktorý chráni oceán pred škodlivým žiarením – v istom zmysle dýcha.“
Astronómovia odhadujú, že tento kyslík sa môže dostať do vodného podsvetia Európy. Ak áno, mohol sa zmiešať so vulkanickým materiálom z dna oceánu a vytvoriť „chemickú polievku, ktorá by mohla vytvoriť život,“ povedal Fran Bagenal, planetárny vedec z University of Colorado Boulder.
Orbiter Juno, ktorý bol vypustený v roku 2011, aby objavil, čo sa nachádza pod hustou oponou mrakov Jupitera, je teraz na rozšírenej misii skúmajúcej prstence a mesiace planéty. Na palube vozidla je prístroj s názvom JADE, skratka pre Jovian Auroral Distribution Experiment. Tím Dr. Szalaya študoval údaje zozbierané JADE, keď Juno preletela plazmou, ktorá obklopuje Európu.
Nehľadali však priamo kyslík – počítali vodík. Pretože molekula je taká ľahká, všetok vodík vyprodukovaný na povrchu Európy pláva hore do atmosféry. Kyslík, ktorý je ťažší, s väčšou pravdepodobnosťou visí dole alebo zostane uväznený v ľade.
Obidve molekuly však pochádzajú z rovnakého zdroja: rozbitá zmrazená H₂O.
„A ak teda meriame vodík, máme priamu líniu na určenie, koľko kyslíka sa vyprodukuje,“ povedal Dr. Szalay.
Tím zistil, že povrch Európy produkuje asi 13 až 40 libier kyslíka každú sekundu. To je viac ako 1000 ton za deň, čo je dosť na to, aby sa futbalový štadión Dallas Cowboys naplnil 100-krát za rok.
Zatiaľ čo predchádzajúce štúdie uvádzali veľmi rozdielne rozsahy až do 2 245 libier za sekundu, tento výsledok naznačuje, že horná hranica tohto rozsahu bola nepravdepodobná. Ale podľa Dr. Bagenala to nevyhnutne nepoškodí obývateľnosť Európy.
„Naozaj nevieme, koľko kyslíka potrebujete na prežitie,“ povedala. „Takže skutočnosť, že je nižšia ako niektoré predchádzajúce, zbožné projekcie, nie je až taký problém.“
Štúdium atmosféry Európy „je dôležitým dielikom skladačky pri poznávaní Mesiaca ako systému,“ povedal Carl Schmidt, planetárny vedec z Bostonskej univerzity, ktorý sa na práci nezúčastnil.
Ale zistenia len potvrdzujú množstvo kyslíka produkovaného v ľade. Štúdia neodhaľuje, koľko molekuly sa rozptýli do atmosféry alebo ako by mohla preniknúť do ľadu, aby obohatila oceán pod ním.
Inými slovami, Dr. Schmidt povedal, „stále nevieme, koľko klesá na rozdiel od stúpania.“
Juno nepoletí bližšie ku globálnemu vodnému svetu, ale misie novej generácie navrhnuté špeciálne na štúdium Európy môžu poskytnúť viac odpovedí. Očakáva sa, že prieskumník Jupiter Icy Moons Explorer Európskej vesmírnej agentúry dorazí do systému Jovian v roku 2031 s cieľom potvrdiť existenciu a veľkosť európskeho oceánu. a NASA Europa ClipperŠtart je naplánovaný na október a bude skúmať, ako ľadová škrupina Mesiaca interaguje s vodou pod ňou.
Práve teraz majú astronómovia plné ruky práce s údajmi z Juno. Hoci let trval len niekoľko minút, bolo to prvýkrát, čo bolo priamo zmerané zloženie plazmy v blízkosti atmosféry Európy.
„Toto je len špička ľadovca,“ povedal Dr. Szalay. „Po mnoho rokov sme sa prekopávali len týmto jedným preletom, aby sme našli celý poklad.“
