Zuurstof in Jupiter en Europa zou 1 miljoen mensen op aarde kunnen ondersteunen: NASA

• NASA's Juno-missie ontdekte dat Jupiters ijzige maan Europa elke 24 uur 1.000 ton zuurstof produceert.
• Het is genoeg om een ​​miljoen mensen een dag lang te laten ademen, maar het is veel lager dan eerder werd gedacht.
• Deze nieuwe gegevens kunnen de kans verkleinen dat Europa het leven in zijn enorme ondergrondse oceaan ondersteunt.

Ongeveer 640 miljoen kilometer verderop, drijvend in de diepe ruimte, bevindt zich een waterige wereld genaamd Europa, die elke 24 uur 1.000 ton zuurstof produceert. Dat is genoeg zuurstof om een ​​miljoen mensen één dag in leven te houden. NASA meldde deze week.

Deze nieuwe schattingen zijn echter gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Natuur astronomieHet is niet de bedoeling om het aantal mensen dat deze maan van Jupiter zou kunnen bewonen te beperken. Ze helpen wetenschappers erachter te komen of Europa een eigen leven herbergt.

“Wij denken dat Europa de meest waarschijnlijke plek is om vandaag de dag naar leven buiten de aarde te kijken”, zegt Kurt Niebuhr, hoofdwetenschapper van NASA voor de verkenning van exoplaneten, die niet bij het onderzoek betrokken was.

Als er op Europa levensvormen bestaan, kunnen ze op microben lijken, of misschien op iets complexers. Volgens NASA. Maar het zal vanaf de oppervlakte niet zichtbaar zijn, omdat het een bevroren woestijn is.

Het wordt waarschijnlijk aangetroffen in de enorme ondergrondse oceaan van de maan, die mogelijk twee keer zoveel water bevat als op aarde.

Hoewel water een van de essentiële elementen van het leven is, zoals wij dat kennen, is het niet het enige element. Er is een lange lijst van andere chemicaliën waar wetenschappers naar op zoek zijn, en zuurstof is daar een van.

Nu heeft NASA's Juno-ruimtevaartuig, dat momenteel rond Jupiter en zijn manen vliegt, de meest nauwkeurige schatting van de Europese zuurstofproductie tot nu toe gemaakt. Het blijkt veel lager te zijn dan we dachten.

De laatste schatting bedraagt ​​1.000 ton zuurstof per 24 uur, wat ruim 86 keer minder is dan sommige eerdere schattingen. Deze nieuwe gegevens kunnen de bewoonbaarheid van Europa in twijfel trekken.

Hoe produceert Europa zuurstof?

De zuurstofproductie ziet er in Europa heel anders uit dan op aarde. Terwijl de aarde haar zuurstof haalt uit fotosynthese, is Europa het resultaat van haar moederplaneet Jupiter.

Jupiter zendt krachtige straling uit die Europa overspoelt met hoogenergetische deeltjes. Deze deeltjes interageren vervolgens met bevroren waterijs (H2O) op het maanoppervlak.

De reactie splitst H2O-moleculen in waterstof- en zuurstofgas. Maar waar gaat deze zuurstof naartoe is de grote vraag. Sommigen komen misschien vast te zitten in het ijs, sommigen ontsnappen misschien in de ruimte en sommigen reizen misschien zelfs naar de oceaan onder het oppervlak van Europa.

Als er voldoende zuurstof ondergronds bereikt, zou dit betekenen dat de Europese oceaan een van de essentiële ingrediënten bevat voor het leven zoals wij dat kennen. “Maar dit is voor ons een groot vraagteken”, zegt Niebuhr, omdat zuurstof op veel verschillende plaatsen terecht kan komen.

Wat NASA's Juno-missie deed, was meer licht werpen op de totale hoeveelheid zuurstof die door het oppervlak van Europa wordt gegenereerd. Het is echter nog steeds onduidelijk hoeveel er eventueel in de ondergrondse oceaan lekt.

Zuurstofmeting boven Europa

Om de hoeveelheid zuurstof te meten die door het Europese oppervlak wordt gegenereerd, gebruikten wetenschappers het Jovian Aurora Distributions Experiment (JADE)-instrument aan boord van Juno.

JADE is ontworpen om geladen deeltjes in de poollichtgebieden van Jupiter te meten. Maar toen Juno in september 2022 langs Europa vloog, heeft JADE voor het eerst met succes geladen deeltjes gemeten die door de atmosfeer van de maan worden uitgezonden.

Met behulp van JADE-gegevens schatten wetenschappers de totale hoeveelheid waterstofgas (maar niet zuurstof) in de dunne atmosfeer van Europa. Omdat er op elke twee waterstofatomen in een watermolecuul één zuurstofatoom zit, kunnen wetenschappers waterstofgasgegevens gebruiken om de hoeveelheid zuurstof te berekenen die aan het oppervlak wordt gegenereerd.

“Dit heeft ons begrip van hoeveel zuurstof er aan het oppervlak wordt gesynthetiseerd verbeterd en verkleind”, zegt de hoofdauteur van het onderzoek, Jami Salai, een ruimtefysicus aan de Princeton University.

“Maar we weten niet hoeveel ervan het oppervlak verlaat en hoeveel ervan in de oceaan terechtkomt,” voegde Salai eraan toe. NASA's aanstaande Clipper-missie naar Europa kan ons dichter bij het antwoord op deze vraag brengen.

Een constante zoektocht naar de mogelijkheid van leven

De Europa Clipper-missie van NASA zal naar verwachting in oktober 2024 worden gelanceerd. Het primaire doel is om te bepalen of Europa bewoonbaar is of niet.

Clipper zal worden uitgerust met instrumenten die de interne structuur van Europa helpen onthullen, zoals ondergrondse radar. Met behulp van dit hulpmiddel zullen NASA-wetenschappers tientallen kilometers onder de korst boren om kenmerken te identificeren die kunnen helpen bepalen of zuurstof de ondergrondse oceaan bereikt, vertelde Niebuhr aan BI.

“Clipper is een ongelooflijk opwindende missie, met belangrijke wetenschappelijke doelen die waarschijnlijk een revolutie teweeg zullen brengen in ons begrip van de ijskorst, de ondergrondse oceaan en hoe deze met elkaar omgaan”, aldus Szalay.

Hoewel het weten of de ondergrondse oceaan van Europa al dan niet zuurstof bevat, ons begrip van de bewoonbaarheid van de maan zou verbeteren, zou het niet automatisch bevestigen of er leven bestaat of kan bestaan ​​op Europa.

“De hoeveelheid zuurstof die beschikbaar is op Europa is geen binaire schakelaar die je kunt omdraaien om te beslissen of leven mogelijk is of niet”, legt Niebuhr uit.

Hij wees erop dat er al ongeveer 1,5 miljard jaar leven op aarde bestaat zonder zuurstof. Als het hier zou kunnen gebeuren, zou het ook op deze verre maan kunnen gebeuren.

Wat de Juno-missie betreft, zal Szalay blijven werken op basis van de gegevens die hij heeft verzameld tijdens deze vlucht langs Europa.

“De komende jaren zullen we dit onderzoeken en alles leren wat we kunnen”, zei hij.