A NASA Juno űrszondája megvizsgálta az elektromosan töltött oxigén- és hidrogénmolekulákat a Jupiter lehetséges élet szempontjából legérdekesebb holdja, az Europa légkörében. Egy új tanulmány szerint ezek a megfigyelések fontos adatokat szolgáltatnak a felszín alatti óceán oxigénellátottságáról.

„Ezek az eredmények közvetlenül utalnak az Europa lehetséges lakhatóságára.” – mondta a Juno-küldetés vezető kutatója, Scott Bolton (SwRI), a tanulmány társszerzője. „Ez az első közvetlen, in-situ mérés az Europa légkörében a vízkomponensekről, és az adatok egy olyan szűk tartományba esnek, amely támogathatja a lakhatóságot.”

A NASA Juno űrszondája 2022-ben közelítette meg a Jupiter legnagyobb holdját, az Europát. (NASA/JPL-Caltech)

A Juno űrszonda 2022-ben 352 kilométerre haladt el az Europa hold mellett. Az űrszonda JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) műszere kimutatta, hogy jelentős mennyiségű elektromosan töltött oxigén- és hidrogénmolekula szökött meg a légkörből.

„Első alkalommal sikerült in-situ mérésekkel egyértelműen kimutatnunk a hidrogén és az oxigén jelenlétét, és megerősítenünk, hogy az Europa légkörét elsősorban hidrogén- és oxigénmolekulák alkotják.” – mondta Robert Ebert, a tanulmány társszerzője.

A kutatók szerint a molekulák forrása az Europa felszínét alkotó vízjég. A Jupiter erőteljes sugárzása felbontja a H2O molekulák kötését, amelyek így oxigént és hidrogént hagynak maguk után. A nehezebb oxigénmolekulák inkább a felszínhez vagy a felszínközeli légkörhöz kötődnek, míg a könnyebb hidrogén a légkörbe és azon túlra szökik. A jégben keletkező oxigén vagy eltűnik a légkörből, vagy a felszínen kötődik meg. Az Europa jegében maradó oxigén bejuthat a felszín alatti óceánba, és egy esetleges anyagcsere energiaforrásaként szolgálhat.

„Az Europa jégpáncélja elnyeli a sugárzást, és megvédi a felszín alatti óceánt. A folyamat során oxigén szabadul fel a jégben, így bizonyos tekintetben a jégpáncél az Europa tüdeje, ami potenciális oxigénforrást biztosít az óceánnak.” – mondta a Princeton Egyetem kutatója, Jamey Szalay, a tanulmány vezető szerzője. „Elég pontosan meg tudtuk határozni az Europa teljes oxigéntermelését, ami jelenleg 12 kg/másodperc körüli. A Juno előtti becslések a másodpercenkénti néhány kilogrammtól a több mint 1000 kilogrammig terjedtek. Az eredmények egyértelműen azt mutatják, hogy a felszínen folyamatosan termelődik oxigén, de jóval kevesebb, mint amire számítottunk.”

A Juno űrszonda JADE műszere oxigént és hidrogént detektált az Europa hold légkörében. Az űrszonda 2022-ben közelítette meg a Jupiter legnagyobb kísérőjét. (NASA/JPL/University of Arizona)

„A JADE műszert arra terveztük, hogy azokat a töltött részecskéket mérje, amelyek a Jupiter sarki fényeit idézik elő.” – mondta Frederic Allegrini, a tanulmány társszerzője. „Az Europa melletti elrepülés nem volt része a Juno elsődleges küldetésének. A JADE-t arra tervezték, hogy erős sugárzás mellett dolgozzon, de nem feltétlenül az Europa környezetében, amit folyamatosan erős sugárzás ér. Ennek ellenére gyönyörűen teljesített.”

Az új méréseknek hála már jobban ismerjük az Europát és környezetét, és általuk új utak nyílnak az újabb, pontosabb megfigyelések felé. Az Europa felszínén keletkező oxigén mennyiségére vonatkozó új becslés például hasznos lehet a felszín alatti óceán és a potenciális lakhatóság vizsgálatakor. Ezeknek a megfigyeléseknek hála már ismerjük az elektromosan töltött részecskék arányait az Europa közelében, így megtudhatjuk azt is, hogy milyen összetett kölcsönhatások állnak fenn a hold és közvetlen környezete között.

„Az Europa lenyűgöző égitest. A kutatók egész biztosak abban, hogy a belseje folyékony óceánt rejt.” – mondta Ebert. „A víz fontos feltétele az életnek, és megtalálható a legkülönbözőbb égitesteken vagy égitestekben. Az Europa megfelelő hely arra, hogy vizet keressünk a Naprendszerben.”

Az eredményeket közlő szakcikk a Nature Astronomy című lapban jelent meg.

Forrás: SwRI