Naukowcy podekscytowani odkryciem oceanu zawierającego węgiel na jednym z księżyców Jowisza

Mając 2000 kilometrów średnicy, Europa jest niewiele mniejsza od ziemskiego Księżyca. Fotografia: Nasa Nasa/Reuters

Naukowcy odkryli, że rozległy podziemny ocean na Europie, jednym z wielu księżyców Jowisza, zawiera pierwiastki węgla, jeden z najważniejszych składników dla utworzenia życia.

Obserwacje teleskopu Jamesa Webba wskazują, że lód z dwutlenku węgla na powierzchni księżyca pochodzi ze słonego oceanu leżącego pod ponad 16 kilometrową pokrywą lodową. Pomimo, że badania nie odpowiadają na pytanie, czy w zimnych odmętach oceanu może czaić się życie pozaziemskie, daje to podstawy do podejrzeń, że ocean na Europie może być najprawdopodobniejszym miejscem jego występowania w Układzie Słonecznym.

„To wielka sprawa, i jestem tym bardzo podekscytowany” - powiedział doktor Christopher Glein, geochemik Południowo Zachodniego Instytutu Badań w Teksasie, USA, współautor badania. „Nie wiemy jeszcze, czy życie istnieje w oceanie na Europie. Te nowe odkrycia dodają jednakże nowe dowody na to, że w tym miejscu mogłoby się rozwinąć trwałe życie. Z perspektywy astrobiologii środowisko to wygląda bardzo intrygująco.”

Mając 2000 kilometrów średnicy, Europa jest niewiele mniejsza od ziemskiego Księżyca. Hipotetyczne formy życia musiałyby stawić czoła ekstremalnym przeciwnościom, takim jak temperatury na powierzchni, które rzadko przewyższają -140 stopni, czy promieniowaniu emitowanemu przez Jowisza. Niemniej, ocean na Europie - głęboki na 64-160 kilometrów, znajdujący się między 16 a 24 kilometry pod lodową powierzchnią - sprawia, że księżyc ten jest wiodącym kandydatem do odnalezienia życia. Potencjalna zdolność do zamieszkania tego głębokiego oceanu zależy przede wszystkim od uwarunkowań chemicznych, takich jak liczne występowanie biologicznie niezbędnych pierwiastków, takich jak węgiel. 

Poprzednie badania wykazały obecność stałego lodu z dwutlenku węgla na powierzchni Europy, nie było jednak pewności czy pojawił się tam z podziemnego oceanu, czy w wyniku uderzeń meteorytów. Ostatnie obserwacje użyły bliskiej podczerwieni teleskopu Jamesa Webba, aby zobrazować rozłożenie CO2 na powierzchni Europy. Ukazały one gęste skupisko CO2 w Tara Regio, obszarze o około 1800 km kwadratowych powierzchni, nazywany „terenem chaosu”. Tutaj powierzchnia zdominowana jest przez lodowe wyłomy oraz grzbiety lodowe, tworzące bloki lodu przykute do powierzchni przez procesy geologiczne. 

„Odkrycie dwutlenku węgla w bogatych w sól fragmentach lodowej pokrywy Europy wskazują, że CO2 pochodzi z podziemnego oceanu, a nie ze źródeł zewnętrznych, takich jak meteoryty czy jony, które bombardują Europę.” - informuje Kevin Hand, astrobiolog w Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA, oraz współautor badania.

Hand opisuje to odkrycie jako „kluczowe”. „Życie jakie znamy uwielbia karmić się i oddychać dwutlenkiem węgla, więc informacje wskazujące na obfitość CO2 dobrze wróżą dla zdolności do zamieszkania tego oceanu, jak również potencjalnie zamieszkujących to miejsce organizmów.” 

Astrobiolodzy często wspominają o „wielkiej szóstce” pierwiastków występujących w formach życia na Ziemi: węgla, wodoru, tlenu, azotu, fosforu oraz siarki. Cztery z nich: węgiel, wodór, tlen i siarka, zostały zidentyfikowane na Europie, jednakże nie ma pewności czy siarka pojawiła się tam z oceanu, czy z innego księżyca Jowisza, Io. 

„Występowanie węgla w oceanie na Europie wspiera możliwość powstanie życia” - powiedział Glein. „Przyszłe obserwacje JWST oraz misja Europa Clipper, która ma wyruszyć w przyszłym roku, powinny dać nam więcej wskazówek czy inne podstawy życia, takie jak azot, są widocznie dostępne na Europie.”

Odkrycia zostały opublikowane w magazynie Science, wraz z drugim badaniem, analizującym ilości izotopów węgla (innych form tego pierwiastka) na Europie. Wysokie proporcje węgla-12 do węgla-13 mogą być wskaźnikiem procesów życiowych, jednakże ta analiza pozostaje w tym wypadku bez wyraźnych wniosków.

Profesor Andrew Coates, szef Działu Nauk Planetarnych na University College London’s Mullard Space Science Laboratory, nie biorący udziału w pracach, stwierdził, że odkrycia te są „ważne i ciekawe”. „Aby życie mogło się rozwinąć, potrzebna jest woda w stanie ciekłym, odpowiednie składniki chemiczne, źródło energii oraz wystarczająco dużo czasu na rozwój” - dodał. „Myślimy, że wszystko to może być obecne na Europie.”