Leven op de maan van Jupiter? NASA’s Webb vindt een koolstofbron op het oppervlak van Europa

Koolstof duidt op een omgeving die gunstig is voor het leven in de ondergrondse oceanen

Zolang mensen naar de nachtelijke hemel hebben gekeken, hebben we ons afgevraagd over het leven buiten de aarde. Wetenschappers weten nu dat er op veel plaatsen in ons zonnestelsel omstandigheden kunnen bestaan ​​die geschikt zijn voor leven. Eén daarvan is JupiterDe maan van Europa, een fascinerende wereld met een zoute ondergrondse oceaan van vloeibaar water, misschien wel twee keer zoveel vloeibaar water als alle oceanen op aarde samen. Wetenschappers hebben echter niet bevestigd of de Europese oceaan biologisch essentiële chemicaliën bevat, vooral koolstof, de universele bouwsteen van het leven zoals wij dat kennen. Nu, gebruiken James Webb-ruimtetelescoopAstronomen hebben koolstof gevonden op het oppervlak van Europa, dat waarschijnlijk uit deze oceaan afkomstig is. Deze ontdekking duidt op het bestaan ​​van een bewoonbaar milieu in de omgeving van Europa.

NIRCam (Near Infrared Camera) van NASA’s James Webb-ruimtetelescoop heeft dit beeld vastgelegd van het oppervlak van Jupiters maan Europa. Webb identificeerde kooldioxide op het ijskoude oppervlak van Europa dat waarschijnlijk afkomstig was uit de ondergrondse oceaan van de maan. Deze ontdekking heeft belangrijke implicaties voor de mogelijkheid van bewoning in de omgeving van Europa. De maan lijkt vooral blauw omdat hij het helderst is op kortere infrarode golflengten. De witte kenmerken komen overeen met de chaotische terreinen van Powys Reggio (links) en Tara Reggio (midden en rechts), die meer koolstofdioxide-ijs aan het oppervlak laten zien.
Beeldcredits: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Cornell University), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

NASA’s Webb-ruimtetelescoop vindt een koolstofbron op het oppervlak van Jupiters maan Europa

Jupiters maan Europa is een van de weinige planeten in ons zonnestelsel die omstandigheden kan herbergen die geschikt zijn voor leven. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat onder de ijskoude waterkorst een zoute oceaan van vloeibaar water met een rotsachtige zeebodem ligt. Planetaire wetenschappers hebben echter niet bevestigd of deze oceaan de chemicaliën bevat die nodig zijn voor leven, vooral koolstof.

Astronomen gebruiken gegevens van NASADe James Webb-ruimtetelescoop heeft koolstofdioxide geïdentificeerd in een specifiek gebied op het ijskoude oppervlak van Europa. De analyse geeft aan dat deze koolstof waarschijnlijk afkomstig is uit de ondergrondse oceaan en niet werd aangevoerd door meteorieten of andere externe bronnen. Bovendien zijn ze op een recente geologische tijdschaal afgezet. Deze ontdekking heeft belangrijke implicaties voor de mogelijkheid van bewoning in de omgeving van Europa.

“Op aarde houdt het leven van chemische diversiteit, en hoe meer diversiteit hoe beter. We zijn van koolstof afhankelijk leven. Het begrijpen van de chemie van de Europese oceaan zal ons helpen. “We moeten bepalen of deze vijandig staat tegenover het leven zoals wij dat kennen, of dat het is een goede plek om te wonen”, uit twee onafhankelijke artikelen die de bevindingen beschrijven.

“We geloven nu dat we observationeel bewijs hebben dat de koolstof die we op het Europese oppervlak zien afkomstig is uit de oceaan. Dit is niet triviaal. Koolstof is een biologisch essentieel element”, aldus Samantha Trumbo van de Cornell Universiteit in Ithaca, New York, hoofdauteur van het boek. tweede artikel waarin deze gegevens worden geanalyseerd.

NASA is van plan om in oktober 2024 zijn Europa Clipper-ruimtevaartuig te lanceren, dat tientallen vluchten langs Europa zal maken om verder te onderzoeken of er omstandigheden kunnen zijn die geschikt zijn voor leven.

Deze afbeelding toont een kaart van het oppervlak van Europa met behulp van NIRCam (Near Infrared Camera) op NASA’s James Webb Space Telescope in het eerste paneel en compositiekaarten afgeleid van Webb’s NIRSpec/IFU (Near Infrared Spectrometer Integrated Field Unit) gegevens in alle drie de panelen daarna. Op de compositiekaarten komen witte pixels overeen met koolstofdioxide in het grootschalige gebied van turbulent chaosterrein dat bekend staat als de Tara Reggio (midden en rechts), met extra concentraties in delen van het chaosgebied van Powys Reggio (links). Het tweede en derde paneel tonen bewijs van kristallijn kooldioxide, terwijl het vierde paneel een complexe, amorfe vorm van kooldioxide aangeeft.
Beeldcredits: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Cornell University), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Oppervlakkig contact met de oceaan

Webb ontdekte dat koolstofdioxide het meest voorkomt op het oppervlak van Europa in een gebied genaamd Tara Reggio, een geologisch jonge regio met doorgaans opnieuw opgedoken terrein dat bekend staat als de ‘Chaos Terrane’. Het oppervlakte-ijs is verstoord en er vindt waarschijnlijk een uitwisseling van materiaal plaats tussen de ondergrondse oceaan en het ijskoude oppervlak.

Eerdere notities van Hubble-ruimtetelescoop “Het toonde bewijs van zout uit de oceaan in Tara Reggio,” legde Trumbo uit. “Nu zien we dat koolstofdioxide daar ook sterk geconcentreerd is. We denken dat dit betekent dat de oorsprong van de koolstof waarschijnlijk in de binnenzee ligt.”

“Wetenschappers debatteren over de vraag hoe verbonden de Europese oceaan is met het oppervlak. Ik denk dat deze vraag een grote impuls was voor de verkenning van Europa,” zei Villanueva. “Dit suggereert dat we misschien al enkele fundamentele dingen over de samenstelling van de oceaan kunnen leren voordat we boren. door het ijs om het volledige beeld te krijgen.”

Beide teams identificeerden kooldioxide met behulp van gegevens van de Webb Near-Infrared Spectrometer Integrated Field Unit (NIRSpec). Deze instrumentmodus biedt spectra met een resolutie van 200 x 200 mijl (320 x 320 kilometer) op het oppervlak van Europa, dat een diameter heeft van 1.944 mijl, waardoor astronomen kunnen vaststellen waar specifieke chemicaliën aanwezig zijn.

Koolstofdioxide is onstabiel aan de oppervlakte van Europa. Daarom zeggen wetenschappers dat het waarschijnlijk op een recente geologische tijdschaal is aangevoerd – een conclusie die wordt versterkt door de concentratie ervan in een gebied met recente topografie.

“Deze waarnemingen vergden slechts een paar minuten observatietijd”, zegt Heidi Hamill van de Association of Universities for Research in Astronomy, een interdisciplinaire wetenschapper die leiding geeft aan Webb’s waarnemingen van de eerste gegarandeerde baan van het zonnestelsel. “Zelfs in deze korte periode zijn we in staat geweest om echt grote wetenschap te doen. Dit werk geeft een eerste glimp van alle verbazingwekkende wetenschap van het zonnestelsel die we met Webb kunnen doen.

Vind Bloom

Het team van Villanueva zocht ook naar bewijs van een waterdamppluim die uit het oppervlak van Europa barstte. Onderzoekers die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA gebruiken, rapporteerden in 2013 en 2016 de eerste pluimvondsten en 2017. Afsluitend bewijs was echter moeilijk te vinden.

De nieuwe gegevens van Webb laten geen bewijs zien van pluimactiviteit, waardoor het team van Villanueva een strikte bovengrens kon stellen aan de snelheid van het potentieel uitgeworpen materiaal. Het team benadrukte echter dat het niet detecteren ervan de aanwezigheid van een pluim niet uitsluit.

“Er bestaat altijd de mogelijkheid dat deze pluimen variabel zijn en dat je ze alleen op bepaalde tijden kunt zien. Het enige wat we met 100% zekerheid kunnen zeggen is dat we geen pluim in Europa hebben gedetecteerd toen we deze waarnemingen met Webb deden”, zegt Hamill. gezegd.

Deze bevindingen kunnen de Europa Clipper-missie van NASA en de European Space Agency (ESA) helpen informeren.Europese Ruimtevaartorganisaties) Jupiters volgende ijzige manenverkenner (JUICE).

De twee artikelen worden op 21 september gepubliceerd in het tijdschrift Science.

De James Webb-ruimtetelescoop is ’s werelds toonaangevende observatorium voor ruimtewetenschap. Webb lost de mysteries van ons zonnestelsel op, kijkt verder dan de verre werelden rond andere sterren en onderzoekt de mysterieuze structuren en oorsprong van ons universum en onze plaats daarin. WEB is een internationaal programma onder leiding van NASA met zijn partners ESA (European Space Agency) en de Canadian Space Agency.