Anglis rodo aplinką, palankią gyvenimui požeminiuose vandenynuose

Kol žmonės žiūrėjo į naktinį dangų, mes domėjomės gyvybe už Žemės ribų. Dabar mokslininkai žino, kad daugelyje mūsų Saulės sistemos vietų gali būti gyvybei tinkamų sąlygų. Vienas iš tokių yra JupiterisEuropos mėnulis, žavus pasaulis, kuriame yra sūrus požeminis skysto vandens vandenynas, galbūt dvigubai daugiau skysto vandens nei visuose Žemės vandenynuose kartu paėmus. Tačiau mokslininkai nepatvirtino, ar Europos vandenyne yra biologiškai svarbių cheminių medžiagų, ypač anglies, kuri yra universali mūsų žinoma gyvybės statybinė medžiaga. Dabar, naudojant James Webb kosminis teleskopasAstronomai Europos paviršiuje aptiko anglies, kuri greičiausiai atsirado šiame vandenyne. Šis atradimas rodo, kad šalia Europos yra tinkama gyventi aplinka.

NASA James Webb kosminio teleskopo NIRCam (Near Infrared Camera) užfiksavo šį Jupiterio mėnulio Europa paviršiaus vaizdą. Webbas aptiko anglies dioksidą ant ledinio Europos paviršiaus, kuris greičiausiai kilęs iš Mėnulio požeminio vandenyno. Šis atradimas turi didelę reikšmę galimybei gyventi netoli Europos. Mėnulis atrodo mėlynas daugiausia todėl, kad jis ryškiausias esant trumpesniems infraraudonųjų spindulių bangų ilgiams. Baltos spalvos bruožai atitinka chaotiškus Powys Reggio (kairėje) ir Tara Reggio (centre ir dešinėje) reljefus, kurių paviršiuje yra sustiprintas anglies dioksido ledas.
Vaizdo kreditas: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Kornelio universitetas), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

NASA Webb kosminis teleskopas aptiko anglies šaltinį Jupiterio mėnulio Europa paviršiuje

Jupiterio palydovas Europa yra viena iš nedaugelio mūsų Saulės sistemos planetų, galinčių turėti gyvybei tinkamas sąlygas. Ankstesni tyrimai parodė, kad po ledine vandens pluta slypi sūrus skysto vandens vandenynas su uolėtu jūros dugnu. Tačiau planetų mokslininkai nepatvirtino, ar šiame vandenyne yra gyvybei reikalingų cheminių medžiagų, ypač anglies.

Astronomai naudoja duomenis iš NASAJames Webb kosminis teleskopas aptiko anglies dvideginį tam tikroje ledinio Europos paviršiaus vietoje. Analizė rodo, kad ši anglis greičiausiai atsirado požeminiame vandenyne ir nebuvo pristatyta meteoritų ar kitų išorinių šaltinių. Be to, jie buvo nusodinti naujausiu geologiniu laikotarpiu. Šis atradimas turi didelę reikšmę galimybei gyventi netoli Europos.

„Žemėje gyvybė mėgsta cheminę įvairovę, ir kuo daugiau įvairovės, tuo geriau. Mes esame priklausomi nuo anglies. Europos vandenyno chemijos supratimas mums padės „Turime nustatyti, ar jis yra priešiškas gyvybei, kaip mes ją žinome, ar tai gera vieta gyventi“, – iš dviejų nepriklausomų dokumentų, kuriuose aprašomos išvados.

„Dabar manome, kad turime stebėjimų įrodymų, kad anglis, kurią matome ant Europos paviršiaus, yra kilusi iš vandenyno. Tai nėra nereikšminga. Anglis yra biologiškai esminis elementas”, – pridūrė Samantha Trumbo iš Kornelio universiteto Itakoje (Niujorkas). antrasis straipsnis, kuriame analizuojami šie duomenys.

NASA planuoja 2024 m. spalį paleisti savo erdvėlaivį „Europa Clipper“, kuris apskris Europą ir toliau tirs, ar jame gali būti tinkamos gyvybei sąlygos.

Šiame paveikslėlyje parodytas Europos paviršiaus žemėlapis, naudojant NASA James Webb kosminio teleskopo NIRCam (Near Infrared Camera) pirmoje skydelyje, o kompoziciniai žemėlapiai, gauti iš Webb NIRSpec/IFU (Near Infrared Spectrometer Integrated Field Unit) duomenų visose trijose plokštėse. Kompozicijos žemėlapiuose balti pikseliai atitinka anglies dioksidą didelio masto neramios chaoso reljefo regione, vadinamame Tara Reggio (centre ir dešinėje), o papildomos koncentracijos yra Powys Reggio chaoso regiono dalyse (kairėje). Antroji ir trečioji plokštės rodo kristalinio anglies dioksido įrodymus, o ketvirtoje plokštėje nurodoma sudėtinga, amorfinė anglies dioksido forma.
Vaizdo kreditas: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Kornelio universitetas), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Paviršinis kontaktas su vandenynu

Webbas išsiaiškino, kad daugiausia anglies dioksido Europos paviršiuje yra vietovėje, vadinamoje Tara Reggio – geologiškai jauname regione, kurio reljefas paprastai atsinaujinęs, vadinamas „Chaoso Terrane“. Paviršinis ledas buvo sutrikdytas ir greičiausiai vyksta medžiagų apykaita tarp požeminio vandenyno ir ledinio paviršiaus.

Ankstesnės pastabos iš Hablo kosminis teleskopas „Tai parodė, kad Tara Reggio yra iš vandenyno gauta druska“, – paaiškino Trumbo. „Dabar matome, kad anglies dioksidas taip pat yra labai koncentruotas. Manome, kad tai reiškia, kad anglies kilmė tikriausiai yra vidaus vandenyne.”

„Mokslininkai diskutuoja, kaip Europos vandenynas yra susijęs su jo paviršiumi. „Manau, kad šis klausimas buvo didelis postūmis Europos tyrinėjimams”, – sakė Villanueva. „Tai rodo, kad mums pavyks sužinoti kai kuriuos esminius dalykus apie vandenyno sudėtį dar prieš pradėdami gręžti per ledą, kad gautumėte visą vaizdą“.

Abi komandos identifikavo anglies dioksidą, naudodamos duomenis iš Webb Near-Infrared Spectrometer Integrated Field Unit (NIRSpec). Šis prietaiso režimas suteikia 200 x 200 mylių (320 x 320 kilometrų) raiškos spektrus Europos paviršiuje, kurio skersmuo yra 1944 mylios, todėl astronomai gali tiksliai nustatyti, kur yra konkrečių cheminių medžiagų.

Anglies dioksidas Europos paviršiuje yra nestabilus. Todėl mokslininkai teigia, kad jis greičiausiai buvo pateiktas naujausio geologinio laiko skalėje – tokią išvadą patvirtina jo koncentracija vietovėje, kurioje topografija buvo neseniai.

„Šie stebėjimai truko tik kelias minutes observatorijos laiko”, – sakė Heidi Hamill iš Astronomijos tyrimų universitetų asociacijos, tarpdisciplininė mokslininkė, vadovaujanti Webbo stebėjimams apie pirmąją garantuotą Saulės sistemos orbitą. „Net ir per šį trumpą laikotarpį galėjome atlikti tikrai didelį mokslą. Šis darbas suteikia pirmą žvilgsnį į nuostabų saulės sistemos mokslą, kurį galėsime atlikti su Webb.

Raskite Bloomą

Villanuevos komanda taip pat ieškojo įrodymų, kad iš Europos paviršiaus išsiveržė vandens garų stulpas. Tyrėjai, naudojantys NASA Hablo kosminį teleskopą, pranešė apie pradinius plunksnų atradimus 2013 ir 2016 m. 2017 m. Tačiau įtikinamų įrodymų buvo sunku rasti.

Nauji Webb duomenys rodo, kad nėra jokių plunksnų aktyvumo įrodymų, o tai leido Villanueva komandai nustatyti griežtą viršutinę potencialiai išmestų medžiagų greičio ribą. Tačiau komanda pabrėžė, kad jų nesugebėjimas aptikti neatmeta plunksnos buvimo.

„Visada yra galimybė, kad šie stulpeliai yra kintantys ir kad juos galite pamatyti tik tam tikru laiku. Galime 100% užtikrintai pasakyti, kad, atlikdami šiuos stebėjimus su Webbu, mes neaptikome plunksnos Europoje”, – sakė Hamill. sakė.

Šios išvados gali padėti informuoti NASA „Europa Clipper“ misiją ir Europos kosmoso agentūrą (ESA).Europos kosmoso agentūras) Kitas Jupiterio ledinių mėnulių tyrinėtojas (sultys).

Du straipsniai bus paskelbti žurnale Science rugsėjo 21 d.

James Webb kosminis teleskopas yra pirmaujanti pasaulyje kosmoso mokslo observatorija. Webbas sprendžia mūsų saulės sistemos paslaptis, žvelgia už tolimų pasaulių aplink kitas žvaigždes ir tyrinėja paslaptingas mūsų visatos struktūras ir kilmę bei mūsų vietą joje. WEB yra tarptautinė programa, kuriai vadovauja NASA kartu su partneriais ESA (Europos kosmoso agentūra) ir Kanados kosmoso agentūra.