Život na Jupiterově měsíci? Webb z NASA našel zdroj uhlíku na povrchu Evropy

Uhlík naznačuje prostředí příznivé pro život v podpovrchových oceánech

Dokud se lidé dívali na noční oblohu, přemýšleli jsme o životě mimo Zemi. Vědci nyní vědí, že na mnoha místech naší sluneční soustavy mohou být podmínky vhodné pro život. Jedním z nich je JupiterMěsíc Evropy, fascinující svět se slaným podpovrchovým oceánem kapalné vody, možná dvakrát větším množstvím kapalné vody než všechny pozemské oceány dohromady. Vědci však nepotvrdili, zda evropský oceán obsahuje biologicky nezbytné chemikálie, zejména uhlík, který je univerzálním stavebním kamenem života, jak jej známe. Nyní pomocí Vesmírný dalekohled Jamese WebbaAstronomové našli na povrchu Evropy uhlík, který pravděpodobně pochází z tohoto oceánu. Tento objev naznačuje existenci obyvatelného prostředí v okolí Evropy.

NIRCam (Near Infrared Camera) na vesmírném teleskopu Jamese Webba NASA zachytil tento snímek povrchu Jupiterova měsíce Europa. Webb identifikoval oxid uhličitý na ledovém povrchu Europy, který pravděpodobně pochází z měsíčního podpovrchového oceánu. Tento objev má důležité důsledky pro možnost osídlení v blízkosti Evropy. Měsíc se jeví jako modrý hlavně proto, že je nejjasnější na kratších infračervených vlnových délkách. Bílé rysy odpovídají chaotickým terénům Powys Reggio (vlevo) a Tara Reggio (uprostřed a vpravo), které na povrchu vykazují zvýšený oxid uhličitý.
Obrazový kredit: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Cornell University), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Webbův vesmírný dalekohled NASA našel zdroj uhlíku na povrchu Jupiterova měsíce Europa

Jupiterův měsíc Europa je jednou z mála planet v naší sluneční soustavě, která by mohla mít podmínky vhodné pro život. Předchozí výzkum ukázal, že pod jeho ledovou vodní kůrou leží slaný oceán kapalné vody s kamenným mořským dnem. Planetární vědci však nepotvrdili, zda tento oceán obsahuje chemikálie potřebné pro život, zejména uhlík.

Astronomové používají data z NASAVesmírný dalekohled Jamese Webba identifikoval oxid uhličitý ve specifické oblasti na ledovém povrchu Europy. Analýza ukazuje, že tento uhlík pravděpodobně pochází z podpovrchového oceánu a nebyl dodán meteority nebo jinými vnějšími zdroji. Navíc byly uloženy v nedávném geologickém časovém měřítku. Tento objev má důležité důsledky pro možnost osídlení v blízkosti Evropy.

„Na Zemi život miluje chemickou rozmanitost a čím větší rozmanitost, tím lépe. Jsme život závislý na uhlíku. Pochopení chemie evropského oceánu nám pomůže „Musíme určit, zda je nepřátelský k životu, jak ho známe, nebo zda je to dobré místo k životu,“ ze dvou nezávislých dokumentů popisujících zjištění.

„Nyní věříme, že máme pozorovací důkazy, že uhlík, který vidíme na povrchu Evropy, pochází z oceánu. To není triviální. Uhlík je biologicky nezbytný prvek,“ dodala Samantha Trumbo z Cornell University v Ithace v New Yorku, hlavní autorka studie. druhý článek analyzující tato data.

NASA plánuje v říjnu 2024 vypustit svou kosmickou loď Europa Clipper, která provede desítky průletů kolem Evropy, aby dále prozkoumala, zda by mohla mít podmínky vhodné pro život.

Tato grafika ukazuje mapu povrchu Europy pomocí NIRCam (Near Infrared Camera) na vesmírném teleskopu Jamese Webba NASA na prvním panelu a kompoziční mapy odvozené z dat Webbova NIRSpec/IFU (Near Infrared Spectrometer Integrated Field Unit) na všech třech dalších panelech. V kompozičních mapách odpovídají bílé pixely oxidu uhličitému v rozsáhlé oblasti turbulentního chaosového terénu známého jako Tara Reggio (uprostřed a vpravo), s dalšími koncentracemi v částech oblasti chaosu Powys Reggio (vlevo). Druhý a třetí panel ukazují přítomnost krystalického oxidu uhličitého, zatímco čtvrtý panel ukazuje komplexní amorfní formu oxidu uhličitého.
Obrazový kredit: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Cornell University), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Povrchní kontakt s oceánem

Webb zjistil, že oxid uhličitý je nejhojnější na povrchu Evropy v oblasti zvané Tara Reggio, geologicky mladé oblasti s obecně obnoveným povrchem známým jako „Terra chaosu“. Povrchový led byl narušen a pravděpodobně dochází k výměně materiálu mezi podpovrchovým oceánem a ledovým povrchem.

Předchozí poznámky od Hubbleův vesmírný dalekohled „Ukázala důkaz o soli pocházející z oceánu v Tara Reggio,“ vysvětlil Trumbo. „Nyní vidíme, že oxid uhličitý je vysoce koncentrovaný i tam. Myslíme si, že to znamená, že původ uhlíku je pravděpodobně ve vnitrozemském oceánu.“

„Vědci diskutují o tom, jak je oceán propojený s jeho povrchem.“ „Myslím, že tato otázka byla velkým impulsem pro průzkum Evropy,“ řekla Villanueva. „To naznačuje, že bychom se mohli naučit některé základní věci o složení oceánu ještě předtím, než začneme vrtat.“ přes led, abyste získali úplný obrázek.“

Oba týmy identifikovaly oxid uhličitý pomocí dat z Webb Near-Infrared Spectrometer Integrated Field Unit (NIRSpec). Tento přístrojový režim poskytuje spektra s rozlišením 200 x 200 mil (320 x 320 kilometrů) na povrchu Europy, který má průměr 1 944 mil, což astronomům umožňuje přesně určit, kde jsou přítomny konkrétní chemikálie.

Oxid uhličitý je na povrchu Evropy nestabilní. Vědci proto říkají, že byl pravděpodobně dodán v nedávné geologické časové škále – závěr posílený jeho koncentrací v oblasti s nedávnou topografií.

„Tato pozorování trvala jen několik minut observatoře,“ řekla Heidi Hamill z Asociace univerzit pro výzkum v astronomii, interdisciplinární vědkyně vedoucí Webbova pozorování první zaručené oběžné dráhy sluneční soustavy. „I za tak krátkou dobu jsme byli schopni udělat opravdu velkou vědu. Tato práce poskytuje první pohled na úžasnou vědu o sluneční soustavě, kterou budeme moci dělat s Webbem.“

Najděte Bloom

Villanuevův tým také hledal důkazy o oblaku vodní páry vycházející z povrchu Evropy. Výzkumníci používající Hubbleův vesmírný teleskop NASA ohlásili první objevy oblaků v letech 2013 a 2016 a 2017. Bylo však obtížné najít přesvědčivé důkazy.

Webbova nová data neukazují žádný důkaz aktivity vlečky, což Villanuevovu týmu umožnilo stanovit přísný horní limit pro rychlost potenciálně vyvrženého materiálu. Tým však zdůraznil, že jejich selhání při detekci nevylučuje přítomnost vlečky.

„Vždy existuje možnost, že tyto vlečky jsou proměnlivé a že je můžete vidět pouze v určitých časech. Vše, co můžeme říci se 100% jistotou, je, že jsme v Evropě neobjevili vlečky, když jsme tato pozorování s Webbem provedli,“ Hamill řekl.

Tato zjištění mohou pomoci informovat misi NASA Europa Clipper a také Evropskou kosmickou agenturu (ESA).Evropská kosmická agenturas) Jupiter’s Next Icy Moons Explorer (JUICE).

Tyto dva články budou publikovány v časopise Science 21. září.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba je přední světová observatoř pro vesmírnou vědu. Webb řeší záhady naší sluneční soustavy, dívá se za vzdálené světy kolem jiných hvězd a zkoumá tajemné struktury a původ našeho vesmíru a naše místo v něm. WEB je mezinárodní program vedený NASA se svými partnery, ESA (European Space Agency) a Canadian Space Agency.