Sonda Juno po raz pierwszy zmierzyła ilość tlenu na księżycu Jowisza

Sonda Juno zbudowana przez NASA zmierzyła na miejscu ilość tlenu w atmosferze Europy – jednego z największych księżyców Jowisza. Tlen to jeden z kluczowych pierwiastków dla życia.

Sonda Juno zbudowana przez NASA zmierzyła na miejscu ilość tlenu w atmosferze Europy – jednego z największych księżyców Jowisza. Tlen to jeden z kluczowych pierwiastków dla życia.

Sonda Juno i jej osiągnięcia

.W 2022 roku sonda Juno minęła księżyc Jowisza – Europę w odległości zaledwie 352 km. Jak donoszą teraz naukowcy, jeden z jej instrumentów – Auroral Distributions Experiment (JADE) wykrył duże ilości uciekającego z atmosfery zjonizowanego tlenu oraz wodoru.

„Odkrycie to ma podstawowe znaczenie z puntu widzenia możliwości istnienia na Europie życia. To pierwszy wykonany na miejscu pomiar składników wody w atmosferze Europy. Wskazuje na wąski zakres, który mógłby podtrzymywać życie” – mówi dr Scott Bolton z Southwest Research Institute (SwRI), współautor publikacji, która ukazała się w czasopiśmie „Nature Astronomy”.

„Po raz pierwszy byliśmy w stanie, z całą pewnością wykryć wodór i tlen dzięki prowadzonym bezpośrednio badaniom i potwierdzić, że atmosfera Europy składa się głównie z cząsteczek wodoru i tlenu” – podkreśla jeden z badaczy, dr Robert Ebert.

Źródłem wymienionych pierwiastków jest wodny lód pokrywający powierzchnię Europy. Pochodzące z Jowisza silne promieniowanie rozbija wodę na tlen i wodór. Lekki wodór szybko ucieka w przestrzeń, podczas gdy cięższy tlen ma większą tendencję do pozostawania bliżej powierzchni.

Tlen może nawet przenikać do oceanu kryjącego się pod lodem i stanowić tam źródło energii dla ewentualnych procesów metabolicznych.

„Pokrywa lodowa Europy pochłania promieniowanie, chroniąc ukryty głębiej ocean. W tym samym czasie w lodzie powstaje tlen. Zatem lód, w pewnym sensie działa jak płuca Europy, potencjalnie dostarczając tlen do oceanu. Z dużą precyzją oszacowaliśmy teraz produkcję tlenu na Europie na 12 kg na sekundę. Zanim Juno wykonała pomiary, szacunki wahały się od kilku do tysiąca kilogramów na sekundę. Nowe odkrycie bezsprzecznie pokazuje, że tlen jest nieustannie produkowany na powierzchni, choć w wolniejszym tempie niż się spodziewaliśmy” – tłumaczy kierujący projektem dr Jamey Szalay z Princeton University.

Najnowsze dane doskonale uzupełniają szersze spojrzenie na Europę i jej środowisko

.Odkrycia dokonano w zasadzie przy okazji. Pierwotnie JADE zbudowano do pomiarów naładowanych cząstek obecnych w zorzach Jowisza.

„Przeloty w pobliżu Europy nie były częścią głównej misji JUNO. JADE zaprojektowano, aby pracował w silnie napromieniowanym środowisku, ale niekoniecznie środowisku Europy, które nieustannie poddawane jest działaniu wysokich dawek promieniowania. Niemniej instrument spisał się znajomicie” – dodaje dr Frederic Allegrini z SwRI.

Badacze podkreślają, że nowe dane doskonale uzupełniają szersze spojrzenie na Europę i jej środowisko. Odkrycie może np. pomóc w zaplanowaniu przyszłych badań dotyczących podpowierzchniowego oceanu i możliwości istnienia w nim organizmów żywych.

„Europa to fascynujący obiekt, ponieważ naukowcy są pewni, że w jej wnętrzu istnieje ciekły ocean. Woda jest ważna dla życia i można ją znaleźć wewnątrz i na powierzchni obiektów o różnej budowie. Europa do dobre miejsce do szukania wody w Układzie Słonecznym” – podkreśla dr Ebert.

Nie tylko planety – o znaczeniu badań nad asteroidami

.Mniejsze obiekty, obecne w naszej przestrzeni kosmicznej są równie ważne dla naukowców, zajmujących się galaktycznymi odkryciami. O tym, jak ważne jest etyczne badanie i korzystanie z zasobów, które mogą przynosić z sobą asteroidy pisze na łamach Wszystko co NajważniejszeGuy CONSOLMAGNO, amerykański planetolog, astronom, popularyzator nauki i jezuita.

Jak opisuje autor, badania nad asteroidami często motywuje chęć uniknięcia zderzeń z nimi. wiemy, że trajektorie niektórych asteroid od czasu do czasu ulegają zaburzeniu, gdy przecinają orbitę Ziemi, a ich pewna część może stanowić zagrożenie dla mieszkańców naszego globu. Zdarzenia te nie ograniczają się do takich jak to, które prawdopodobnie spowodowało wymarcie dinozaurów 65 milionów lat temu. Nasze najlepsze szacunki sugerują obecnie, że tak ogromne uderzenia mają miejsce tylko raz na sto milionów lat. Ale mniejsze, bardziej powszechne zdarzenia również mogą mieć istotny wpływ na życie na Ziemi.

„Zaledwie 50 000 lat temu w powierzchnię Ziemi uderzył meteoryt, który pozostawił po sobie Krater Meteorytowy w Arizonie. Jego uderzenie było równoważne wybuchowi jądrowemu o mocy 10 megaton. Siła fali uderzeniowej musiała spowodować zniszczenia w promieniu ok. 40 km od miejsca uderzenia. Zderzenia o takiej skali są stosunkowo rzadkie, ale te mniejsze również mogą mieć poważne skutki” – zaznacza ekspert.

Istnieje jednak jeszcze jedna motywacja badania składu i struktury asteroid. W ciągu kilku następnych dziesięcioleci asteroidy mogą stać się nowymi źródłami zasobów naturalnych. W ostatnich miesiącach 2018 r. dwie oddzielne sondy kosmiczne, jedna japońskiej agencji kosmicznej JAXA, a druga amerykańskiej NASA, dotarły do asteroid, których niewielkie rozmiary i bliskie Ziemi orbity sprawiają, że są one ciałami niebieskimi, które mogą posłużyć jako źródła minerałów w nieodległej przyszłości. Obie misje mają na celu powrót sond na Ziemię po pozyskaniu niewielkich próbek tych ciał do badań naukowych.

„Istnieje już technologia eksploatacji tych obiektów – na razie na małą skalę. Pozyskanie tych zasobów stwarza zarówno możliwości, jak i zagrożenia, z których społeczeństwo powinno zdawać sobie sprawę” – pisze Guy CONSOLMAGNO.

Dodaje on, że jednym z wyjątkowych aspektów nauki o asteroidach jest fakt, że posiadamy tysiące fizycznych próbek asteroid w naszych ziemskich kolekcjach meteorytów, dostępnych do badań chemicznych i fizycznych w naszych laboratoriach. Na podstawie takich badań możemy wysuwać konkretne twierdzenia na temat składu i struktury fizycznej asteroid.

„Znajomość fizycznego składu meteorytów jest niezbędna do zrozumienia fizycznej ewolucji planet. Ale daje nam to również nowe narzędzie do zupełnie innego rodzaju poszukiwań. Podczas gdy kolor asteroidy charakteryzuje tylko jej powierzchnię, to masowe właściwości fizyczne, takie jak gęstość, pozwalają nam na zbadanie zawartości całego ciała. Kiedy porównamy gęstości zbadanych przez nas meteorytów z gęstościami asteroid, stwierdzimy, że tak jak meteoryty węglowe są bardziej porowate i mniej gęste niż zwykłe meteoryty, tak samo asteroidy typu C są regularnie mniej gęste niż asteroidy typu S. Ale w obu przypadkach asteroidy są ok. 25–50 proc. mniej gęste niż materiał meteorytowy” – zaznacza autor.

Najważniejszymi zasobami asteroid zapewne są woda i tlen, których użyteczność jest oczywista nie tylko ze względu na możliwość podtrzymywania życia człowieka w przestrzeni kosmicznej, ale także ze względu na możliwość produkcji paliw rakietowych, co pozwoli na eksplorację kosmosu na większą skalę. Paliw, które w przeciwnym razie musiałyby być transportowane z powierzchni Ziemi przy ogromnych kosztach i niskiej efektywności takiego rozwiązania.

PAP/ Marek Matacz/ Wszystko co Najważniejsze/ LW

Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 7 marca 2024