Jüpiter’in uydusu Europa düşündüğümüzden daha az oksijen üretiyor; bu durum orada yaşam bulma şansımızı etkileyebilir

Jüpiter’in buzlu uydusu Europa’nın uzun zamandır Güneş Sistemi’ndeki en yaşanabilir dünyalardan biri olduğu düşünülüyordu. Şimdi Juno’nun Jüpiter misyonu, ilk kez doğrudan atmosferini ayrıntılı olarak örnekledi. Sonuçlar, yayınlanan Doğa AstronomiEuropa’nın buzlu yüzeyinin düşündüğümüzden daha az oksijen ürettiğini gösteriyor.

Europa’da mikrobiyal yaşam bulma olasılığı konusunda heyecanlanmak için pek çok neden var. Galileo misyonundan elde edilen kanıtlar ayın bir okyanusu var Buzlu yüzeyinin altında Dünya’daki okyanusların iki katı kadar su bulunuyor. Ayrıca Europa verilerinden elde edilen modeller, okyanus tabanının kayalarla temas halinde olduğunu, enerji üreten kimyasal su-kaya etkileşimlerini mümkün kıldığını ve bu durumun onu yaşam için birincil aday haline getirdiğini gösteriyor.

Bu arada teleskop gözlemleri zayıf bir şeyi ortaya çıkarıyor. oksijen bakımından zengin atmosfer. Aynı zamanda sanki su bulutları patlıyor aralıklı olarak okyanustan. Ve varlığına dair bazı kanıtlar var temel kimyasal elementler Dünyadaki yaşam tarafından kullanılan yüzeyde (karbon, hidrojen, nitrojen, oksijen, fosfor ve kükürt dahil) bulunur. Bunlardan bazıları atmosferden ve yüzeyden suya sızabilir.

Europa’nın ve okyanusunun ısınması, kısmen, normalde soğuk olan ortamı ısıtmak için gelgit kuvvetleri üreten Ay’ın Jüpiter etrafındaki yörüngesi sayesinde oluyor.

Her ne kadar Europa yaşam için üç temel bileşene (su, doğru kimyasal elementler ve ısı kaynağı) sahip olsa da yaşamın gelişmesi için yeterli zamanın olup olmadığını henüz bilmiyoruz.

Güneş sistemimizdeki diğer önemli aday, Rosalind Franklin gezgininin 2028’deki hedefi olan Mars’tır. Mars’ta yaşam, Dünya’dakiyle aynı anda başlamış olabilir, ancak daha sonra muhtemelen iklim değişikliği nedeniyle durmuştur.

Üçüncü bir aday ise Cassini-Huygens misyonunun yüzey altı tuzlu okyanustan su bulutları keşfettiği Satürn’ün uydusu Enceladus’tur. ayrıca kayayla temas halinde okyanusun tabanında.

Titan dördüncü sıradaki en yakın ikinci isim. yoğun atmosferiyle Yüksek atmosferde doğan hidrokarbon ve tolinler dahil organik bileşikler. Bunlar daha sonra yüzeye doğru yüzerek yüzeyi ömür boyu sürecek malzemelerle kaplar.

Oksijen kaybetmek

Juno misyonu övünüyor en iyi yüklü parçacık aletleri Şu ana kadar Jüpiter’e gönderildi. Yüzeydeki yüklü parçacıkların enerjisini, yönünü ve bileşimini ölçebilir. Satürn ve Titan’daki benzer araçlar tholins buldum (bir çeşit organik madde) var. Ancak Titan ve Enceladus’un yanı sıra Satürn’ün uyduları Rhea ve Dione’de de atmosfer olduğunu düşündüren parçacıkları da ölçtüler.

Bu parçacıklar olarak bilinir pikap iyonları. Gezegensel atmosferler nötr parçacıklardan oluşur, ancak atmosferin üst kısmı güneş ışığında ve diğer parçacıklarla çarpışmalar yoluyla “iyonlaşır” (yani elektronlarını kaybeder), iyonlar (elektron kaybetmiş yüklü atomlar) ve serbest elektronlar oluşur.

Maddenin katı, sıvı ve gazın ötesinde dördüncü halini oluşturan yüklü bir gaz olan plazma, yeni oluşan iyonlarla birlikte bir atmosferden geçtiğinde, yeni iyonları (bir iyonun ilk kısmı) hızlandırabilen elektrik alanlarıyla atmosferi bozar. alma işlemi.

Bu toplayıcı iyonlar daha sonra gezegenin manyetik alanı etrafında spiral çizer ve genellikle atmosferde kaybolur, bazıları ise yüzeye çarparak emilir. Toplama süreci, kızıl gezegenin manyetik alanının 3,8 milyar yıl önce kaybolmasının ardından Mars atmosferini parçacıklardan arındırdı.

Europa’nın da bir alım süreci var. Yeni ölçümler, yüzeyden ve atmosferden moleküler oksijen ve hidrojen iyonlarının alındığına dair işaretler gösteriyor. Bunlardan bir kısmı Europa’dan kaçarken bir kısmı da buzlu yüzeye çarparak yüzeydeki ve altındaki oksijen miktarını artırıyor.

Bu, uzaktan gözlemlerle uyumlu olarak, oksijen ve hidrojenin gerçekten de Europa atmosferinin ana bileşenleri olduğunu doğruluyor. Ancak ölçümler, üretilen oksijen miktarının (yüzeyden atmosfere salınan) saniyede yalnızca 12 kg olduğunu, daha önceki tahminlerin ise saniyede 5 kg ila 1.100 kg arasında olduğunu gösteriyor.

Bu durum yüzeyin çok az erozyona uğradığını göstermektedir. Ölçümler bunun, Europa’nın yüzeyinin milyon yılda yalnızca 1,5 cm’sine tekabül edebileceğini gösteriyor; bu da düşündüğümüzden daha az. Dolayısıyla Europa, toplama süreçleri nedeniyle sürekli olarak oksijen kaybediyor; yüzeyden yalnızca küçük miktarda ek oksijen salınarak onu yenilemek ve tekrar yüzeye çıkmakta.

Peki bu, yaşama ev sahipliği yapma şansı açısından ne anlama geliyor? Yüzeyde hapsolmuş oksijenin bir kısmı, oradaki yaşamı beslemek için yer altı okyanusuna giden yolu bulabilir. Ancak çalışmanın genel oksijen kaybına ilişkin tahminine göre bu, daha önce tahmin edilen saniyede 0,3 kg ila 300 kg arasında olmalıdır.

29 Eylül 2022’de kaydedilen bu oranın olağan olup olmadığı henüz bilinmiyor. Belki de aydaki genel oksijeni temsil etmiyordur. Bu bulutların püskürmesi, yörünge konumu ve memba koşullarının belirli zamanlarda sırasıyla artması ve azalması söz konusu olabilir.

NASA’nın Europa Clipper’ın göreviBu yılın sonlarında fırlatılacak olan Juice misyonu, Ganymede yörüngesine giderken Europa’ya iki uçuş gerçekleştirecek ve bu ölçümleri takip edebilecek ve Europa’nın yaşanabilirliği hakkında çok daha fazla bilgi sağlayabilecek.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okumak orijinal makale.