Vooruitzicht op leven in de Europese oceaan: Juno-missie constateert lage zuurstofproductie  

Europa, een van de grootste satellieten van Jupiter, heeft een dikke waterijskorst en een enorme ondergrondse zoutwateroceaan onder het ijskoude oppervlak. Daarom wordt gesuggereerd dat het een van de meest veelbelovende plekken in het zonnestelsel is om een ​​of andere vorm van leven buiten de aarde te herbergen. Uit een recent onderzoek, gebaseerd op directe observatie door de Juno-missie naar Jupiter, is gebleken dat de zuurstofproductie op het Europese oppervlak substantieel laag is. Dit kan een veel verminderde zuurstoftoevoer van het zuurstofrijke ijs naar de vloeibare oceaan onder het oppervlak betekenen en een kleiner bereik om het leven in de Europese Oceaan te ondersteunen. Verwacht wordt dat de komende Europa Clipper-missie meer licht zal werpen op de mogelijkheid om een ​​levensvorm in de Europese oceaan te vinden. Elke toekomstige vondst van primitief microbieel leven in de Europese oceaan zou voor het eerst een onafhankelijke opkomst van leven op twee verschillende plaatsen in de oceaan aantonen. universum.  

Natuurkunde en scheikunde worden overal op dezelfde manier begrepen, maar biologie misschien niet. Op aarde is het leven gebaseerd op koolstof en heeft vloeibaar water nodig als oplosmiddel voor de bouwstenen van het leven (waaronder koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel) en als energiebron. Het grootste deel van de energie komt van de zon, nadat de planten deze via fotosynthese hebben gevangen, en wordt beschikbaar gemaakt door ademhaling in aanwezigheid van zuurstof. Sommige levensvormen op aarde, zoals archaea, kunnen echter andere energiebronnen gebruiken. En het leven heeft ook tijd nodig om te ontstaan ​​en te evolueren.  

Gegeven dit brede begrip van het leven (als een proces dat vloeibaar water, bepaalde chemische elementen, energiebronnen en tijd vereist), omvat het zoeken naar leven buiten de aarde binnen en buiten het zonnestelsel het identificeren van planeten/natuurlijke satellieten met veel vloeibaar water, als eerste stap.  

Europa, een van de grootste natuurlijke satellieten van Jupiter, heeft een dikke waterijskorst, een dunne atmosfeer die voornamelijk bestaat uit zuurstof en een grote ondergrondse zoutwateroceaan onder het ijskoude oppervlak die twee keer zoveel water bevat als in de oceaan op aarde. De oceaan van Europa bevat mogelijk de noodzakelijke chemische elementen/fundamentele bouwstenen van het leven. Fotosynthese is niet mogelijk in de Europese oceaan, omdat deze bedekt is met een dikke ijslaag. Het is echter bekend dat chemische reacties primitieve levensvormen aandrijven. Omdat Europa ook bijna net zo oud is als de aarde, wordt gesuggereerd dat er zich mogelijk primitief leven in de Europese oceaan heeft ontwikkeld.  

Er is geen leven mogelijk op het Europese oppervlak vanwege de voortdurende blootstelling aan zware straling van Jupiter en de ruimte. Maar de geladen deeltjes in de straling breken de H₂O-moleculen in oppervlakte-ijs om H₂ En o₂ (aanwezigheid van zuurstof in de atmosfeer van Europa werd eerder bevestigd door emissielijnen). De aldus geproduceerde zuurstof en de daaropvolgende afgifte ervan aan de ondergrondse oceaan zouden van vitaal belang zijn voor eventueel leven. De aanwezigheid van leven in de Europese oceaan is ook afhankelijk van de hoeveelheid zuurstofproductie aan het Europese oppervlak en de daaropvolgende diffusie van zuurstof naar de ondergrondse oceaan om de ademhaling van levensvormen daarin te ondersteunen.  

Een recente studie gebaseerd op de eerste directe observatie door het JADE-experiment van de Juno-missie naar Jupiter heeft bevestigd dat waterstof en zuurstof het belangrijkste bestanddeel van de Europese atmosfeer zijn. De onderzoekers ontdekten ook dat de hoeveelheid zuurstofproductie op het Europese oppervlak ongeveer 12 ± 6 kg per seconde bedraagt, wat ongeveer een tiende is van de snelheid die in de eerdere onderzoeken werd aangegeven. Dit kan een veel verminderde zuurstoftoevoer van het zuurstofrijke ijs naar de vloeibare oceaan onder het oppervlak betekenen en een kleiner bereik om het leven in de Europese Oceaan te ondersteunen.   

De Europa Clipper-missie, die gepland staat voor lancering in oktober 2024 en operationeel zal worden in 2030, zal meer licht werpen op de aanwezigheid van een of andere levensvorm in de Europese oceaan.  

Ondanks de grote waarschijnlijkheid is er geen bewijs voor leven vorm tot nu toe buiten de aarde. Elke toekomstige vondst van primitief microbieel leven in de Europese oceaan zou voor het eerst een onafhankelijke opkomst van leven op twee plaatsen aantonen, mits aan de noodzakelijke vereisten wordt voldaan.  

*** 

Referenties:  

1. Szalay, JR, Allegrini, F., Ebert, RW et al. Zuurstofproductie door dissociatie van Europa's waterijsoppervlak. Nat Astron (2024). Gepubliceerd op 04 maart 2024.DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x  

2. NASA 2024. Nieuws – NASA's Juno-missie meet de zuurstofproductie in Europa. 04 maart 2024. Verkrijgbaar bij https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/ 

***