La luna ghiacciata di Giove, Europa, è stata a lungo considerata uno dei mondi più abitabili del sistema solare. Ora la missione Juno su Giove ha campionato direttamente e in dettaglio per la prima volta la sua atmosfera.
Risultati, Pubblicato in Astronomia della naturaMostrano che la superficie ghiacciata di Europa produce meno ossigeno di quanto pensassimo.
Ci sono molte ragioni per essere entusiasti della possibilità di trovare vita microbica su Europa. Le prove della missione Galileo hanno dimostrato che la Luna Ha un oceano Sotto la sua superficie ghiacciata contiene circa il doppio dell'acqua degli oceani terrestri.
I modelli derivati dai dati di Europa mostrano anche che il suo fondale oceanico è in contatto con le rocce, consentendo reazioni chimiche tra l'acqua e le rocce produzione di energiaIl che lo rende un ottimo candidato per la vita.
Allo stesso tempo, le osservazioni al telescopio rivelano un debole, Atmosfera ricca di ossigeno. Sembra anche che Eruttano colonne d'acqua a intermittenza dall'oceano. Ci sono alcune prove che esiste Elementi chimici di base In superficie – compresi carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo – utilizzati dalla vita sulla Terra. Alcuni di loro possono fuoriuscire nell'acqua dall'atmosfera e dalla superficie.
Il riscaldamento di Europa e dei suoi dintorni è dovuto in parte all'orbita della Luna attorno a Giove, che produce forze di marea per riscaldare un ambiente estremamente freddo.
Sebbene Europa abbia tre ingredienti essenziali per la vita – l’acqua, i giusti elementi chimici e una fonte di calore – non sappiamo ancora se c’è stato abbastanza tempo perché la vita si evolvesse.
L’altro candidato principale nel nostro sistema solare è Marte, l’obiettivo del rover Rosalind Franklin nel 2028. Probabilmente è iniziato su Marte Allo stesso tempo è successo sulla Terra, ma potrebbe essersi fermato più tardi a causa dei cambiamenti climatici.
Il terzo candidato è la luna di Saturno Encelado, dove la missione Cassini-Huygens ha scoperto pennacchi d'acqua provenienti da un oceano salato sotterraneo. Anche a contatto con le rocce In fondo all'oceano.
Titan è il secondo classificato al quarto posto, Con la sua atmosfera densa Di composti organici, inclusi idrocarburi e toline, che si generano nell'alta atmosfera. Questi elementi vengono poi fatti galleggiare in superficie per essere rivestiti con ingredienti che dureranno tutta la vita.
Perdita di ossigeno
La missione di Giunone è orgogliosa I migliori strumenti per le particelle cariche Inviato su Giove finora. Può misurare l'energia, la direzione e la composizione delle particelle cariche sulla superficie. Strumenti simili su Saturno e Titano Ho trovato il Thulin (un tipo di materia organica) lì.
Ma hanno anche misurato le particelle che indicano le atmosfere delle lune di Saturno Rea e Dione, così come quelle di Titano ed Encelado.
Queste particelle sono conosciute come Cattura gli ioni. Le atmosfere planetarie sono composte da particelle neutre, ma la parte superiore dell'atmosfera si “ionizza” (cioè perde elettroni) alla luce del sole e attraverso le collisioni con altre particelle, formando ioni (atomi carichi che hanno perso elettroni) ed elettroni liberi.
Quando il plasma – un gas carico che costituisce il quarto stato della materia dopo solido, liquido e gas – fluisce attraverso l’atmosfera con ioni appena formati, perturba l’atmosfera con campi elettrici che possono accelerare i nuovi ioni – la prima parte della cattura ionica. processi.
Questi ioni catturati poi si muovono a spirale attorno al campo magnetico del pianeta e di solito vengono persi dall'atmosfera, mentre alcuni raggiungono la superficie e vengono assorbiti. Il processo di cattura ha crivellato l’atmosfera marziana di particelle dopo la perdita del campo magnetico del Pianeta Rosso 3,8 miliardi di anni fa.
Anche l’Europa ha un processo di raccolta. Le nuove misurazioni mostrano chiari segni di cattura di ossigeno molecolare e ioni idrogeno dalla superficie e dall’atmosfera. Alcuni di questi organismi fuggono da Europa, mentre altri entrano in collisione con la superficie ghiacciata, aumentando la quantità di ossigeno sopra e sotto la superficie.
Ciò conferma che l'ossigeno e l'idrogeno sono effettivamente i componenti principali dell'atmosfera di Europa, il che è coerente con le osservazioni remote. Tuttavia, le misurazioni indicano che la quantità di ossigeno prodotta – e rilasciata dalla superficie nell’atmosfera – è solo di circa 12 kg al secondo, al limite inferiore delle stime precedenti che vanno da circa 5 kg a 1.100 kg al secondo.
Ciò indicherebbe che la superficie ha pochissima usura. Le misurazioni suggeriscono che ciò potrebbe ammontare a solo 1,5 cm di superficie di Europa per milione di anni, che è meno di quanto pensassimo. Quindi Europa perde costantemente ossigeno nei processi di cattura, con solo una piccola quantità di ossigeno extra che viene rilasciata dalla superficie per ricostituirlo e finire di nuovo in superficie.
Che cosa significa questo per le sue possibilità di ospitare la vita? Parte dell’ossigeno intrappolato in superficie potrebbe finire nell’oceano sotterraneo per nutrire la vita lì. Ma in base alla stima dello studio della perdita totale di ossigeno, questa dovrebbe essere inferiore ai 0,3-300 kg al secondo precedentemente stimati.
Resta da vedere se questo tasso registrato il 29 settembre 2022 sia la norma. Probabilmente non rappresenta l'ossigeno totale sulla Luna. L'eruzione del pennacchio, la posizione orbitale e le condizioni a monte possono far sì che la velocità aumenti e diminuisca rispettivamente in determinati momenti.
NASA Missione Europa Clipperche sarà lanciato entro la fine dell'anno, e la missione JOSE, che effettuerà due sorvoli di Europa nel suo percorso verso l'orbita di Ganimede, sarà in grado di dare seguito a queste misurazioni, fornendo maggiori informazioni sull'abitabilità di Europa.
Andrea CoatesProfessore di Fisica, Vicedirettore (Sistema Solare) presso il Mullard Space Sciences Laboratory, UCL
Questo articolo è stato ripubblicato da Conversazione Sotto licenza Creative Commons. Leggi il Articolo originale.
“Fan zombi sottilmente affascinante. Fanatico della TV. Creatore devoto. Amico degli animali ovunque. Praticante del caffè.”