Astronomowie będą mogli potwierdzić czy Europa, księżyc Jowisza zawiera życie

Europa jest jednym z największych z ponad 90 księżyców orbitujących wokół Jowisza. Zdaniem naukowców jest to jedno z najlepszych miejsc do poszukiwania życia pozaziemskiego.

Nazywana przez naukowców „światem oceanów” Europa, pod swoją lodową skorupą może zawierać płynną słoną wodę, której może być dwa razy więcej niż na Ziemi. Należąca do NASA sonda kosmiczna Europa Clipper – największy statek kosmiczny kiedykolwiek opracowany przez amerykańską agencję kosmiczną na potrzeby misji planetarnej – ma narzędzia, które potwierdzą te założenia w czasie swojej przyszłej misji.

Podczas gdy sonda kosmiczna Clipper przechodzi ostatnie przygotowania przed uruchomieniem w październiku 2024 r., naukowcy z NASA wykorzystali jeden z dziewięciu instrumentów na jej pokładzie i potwierdzili, że oprócz ustalenia, czy Europa może wspierać życie i zawierać wodę, narzędzie powinno być również zdolne do bezpośredniego wykrywania obcego życia, jeśli ono istnieje.

Zdaniem naukowców, trzy kluczowe składniki życia to energia, woda w stanie ciekłym i odpowiednie związki chemiczne. Sonda kosmiczna dostarczy więcej szczegółów na temat ich obecności na księżycu Jowisza, a tym samym jej potencjału do podtrzymywania życia.

Europa czerpie energię z ekstremalnych sił pływowych wywołanych grawitacją Jowisza, które jak zaznaczają astronomowie, kurczą i rozciągają materiał księżyca, tym samym generując w nim ciepło. Ten proces wspiera teorię o ciekłym oceanie wody obecnym pod lodową powierzchnią.

Jak twierdzą badacze, pozaziemski ocean może zawierać chemiczne elementy budulcowe życia. Należą do nich pierwiastki chemiczne, takie jak węgiel, tlen, fosfor i siarka. Naukowcy w czasie misji będą również poszukiwać bardziej złożonych związków organicznych, zawierających węgiel, które są niezbędne w biologii organizmów żywych.

Wykrycie śladów tych związków chemicznych jest kluczowym celem misji Europa Clipper. Jak zaznaczają astronomowie, jeśli uda się znaleźć takie dowody, będzie to oznaczać, że Europa może być kolejnym miejscem w Układzie Słonecznym zdolnym do podtrzymywania życia.

Instrument Suda (Surface Dust Mass Analyser), opracowany przez University of Colorado Boulder, jest jednym z dziewięciu instrumentów na sondzie Clipper. Będzie zbierał drobne ziarna lodu i pyłu, gdy statek kosmiczny będzie przelatywał nad powierzchnią księżyca. Głównym celem misji będzie określenie składu pozyskanego materiału oraz poprzez analizę trajektorii, ustalenie, skąd pochodzi.

Naukowcy uważają, że część lodowego materiału może mieć swoje źródło z erupcji lub pióropuszy (wydobycie wody z powierzchni przypominające gejzery) na powierzchni Europy. Pióropusze mogą wystrzeliwać wodę z oceanu w przestrzeń kosmiczną. Zdaniem badaczy, analiza składu tego materiału, będzie dobrym wskaźnikiem możliwości zamieszkania oceanu. Instrument Suda będzie również w stanie określić, czy materiał pochodzi z samej Europy, czy też z innego pobliskiego obiektu – jak inny księżyc Jowisza.

„Nie jesteśmy misją poszukującą życia. Celem Europa Clipper jest zrozumienie oceanu Europy i możliwości zasiedlenia księżyca” – mówi Murthy Gudipati z Jet Propulsion Laboratory NASA.

Jednak ostatnie badania opublikowane w Science Advances wykazały, że Clipper może być misją poszukującą życia. Naukwocy z University of Washington, Free University of Berlin i brytyjskiego Open University przetestowali w laboratorium spektrometr mas jonizujących, ten sam typ instrumentu co Suda, w symulowanych warunkach podobnych do tych spodziewanych podczas misji na Europę.

W kryształkach lodu wystrzeliwanych w kierunku aparatury, naukowcy zawarli również materiał komórek bakteryjnych. Potwierdzili, że nawet gdy tylko 1 proc. całego materiału komórki został zawarty w ziarnie lodu, nadal możliwe było wykrycie obecność materiału organicznego. Badacze byli również w stanie określić, które tryby instrumentu były lepsze do wykrywania różnych związków organicznych, takich jak kwasy tłuszczowe i aminokwasy.

Astronomowie kierujący Suda wykorzystają te odkrycia do analizy danych z Europy, gdy statek kosmiczny dotrze na miejsce w 2030 roku. Potwierdzenie, że Europa może utrzymywać życie, pozwoli zapewnić wgląd w początki biologii na Ziemi.

Emil Gołoś