Жизнь на спутнике Юпитера? Уэбб НАСА обнаружил источник углерода на поверхности Европы

Углерод предполагает наличие среды, благоприятной для жизни в подземных океанах.

С тех пор, как люди смотрели на ночное небо, мы задавались вопросом о жизни за пределами Земли. Теперь учёные знают, что во многих местах нашей Солнечной системы могут быть условия, пригодные для жизни. Один из них ЮпитерЛуна Европы, удивительный мир с соленым подземным океаном жидкой воды, возможно, в два раза больше жидкой воды, чем во всех океанах Земли вместе взятых. Однако ученые не подтвердили, содержит ли океан Европы биологически важные химические вещества, особенно углерод, который является универсальным строительным блоком жизни, какой мы ее знаем. Теперь, используя Космический телескоп Джеймса УэббаАстрономы обнаружили на поверхности Европы углерод, который, вероятно, возник в этом океане. Это открытие указывает на существование обитаемой среды в окрестностях Европы.

Камера NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА сделала это изображение поверхности спутника Юпитера Европы. Уэбб обнаружил на ледяной поверхности Европы углекислый газ, который, вероятно, возник из подземного океана Луны. Это открытие имеет важные последствия для возможности проживания в окрестностях Европы. Луна кажется синей главным образом потому, что она ярче всего в более коротких инфракрасных длинах волн. Белые детали соответствуют хаотичным ландшафтам Поуис-Реджио (слева) и Тара-Реджио (в центре и справа), на поверхности которых видно повышенное содержание углекислого газа.
Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, ККА, Джеронимо Вильянуэва (NASA-GSFC), Саманта К. Трамбо (Корнелльский университет), Херонимо Вильянуэва (NASA-GSFC), Алисса Пэган (STScI)

Космический телескоп НАСА «Уэбб» обнаружил источник углерода на поверхности спутника Юпитера Европы.

Спутник Юпитера Европа — одна из немногих планет нашей Солнечной системы, на которой могут быть условия, пригодные для жизни. Предыдущие исследования показали, что под ледяной водной коркой находится соленый океан жидкой воды со скалистым морским дном. Однако планетологи не подтвердили, содержит ли этот океан необходимые для жизни химические вещества, особенно углерод.

Астрономы используют данные НАСАКосмический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил углекислый газ в определенной области на ледяной поверхности Европы. Анализ показывает, что этот углерод, вероятно, возник в подземном океане и не был доставлен метеоритами или другими внешними источниками. Более того, они были отложены в недавнем геологическом масштабе времени. Это открытие имеет важные последствия для возможности проживания в окрестностях Европы.

«На Земле жизнь любит химическое разнообразие, и чем больше разнообразия, тем лучше. Мы — углеродозависимая жизнь. Понимание химии океана Европы поможет нам. Нам нужно определить, враждебен ли он жизни, какой мы ее знаем, или же это хорошее место для жизни», — говорится в двух независимых статьях, описывающих полученные результаты.

«Теперь мы считаем, что у нас есть наблюдательные доказательства того, что углерод, который мы видим на поверхности Европы, пришел из океана. вторая статья, анализирующая эти данные.

НАСА планирует запустить в октябре 2024 года свой космический корабль Europa Clipper, который совершит десятки облетов Европы для дальнейшего изучения того, могут ли на ней быть условия, подходящие для жизни.

На этом рисунке показана карта поверхности Европы, полученная с помощью NIRCam (камера ближнего инфракрасного диапазона) на космическом телескопе Джеймса Уэбба НАСА на первой панели, а также композиционные карты, полученные на основе данных NIRSpec/IFU (интегрированный полевой блок ближнего инфракрасного спектрометра) Уэбба на всех трех панелях далее. На композиционных картах белые пиксели соответствуют углекислому газу в крупномасштабной области турбулентного хаоса, известной как Тара Реджио (в центре и справа), с дополнительными концентрациями в некоторых частях региона хаоса Поуис Реджио (слева). Вторая и третья панели демонстрируют наличие кристаллического диоксида углерода, а четвертая панель указывает на сложную аморфную форму диоксида углерода.
Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, ККА, Джеронимо Вильянуэва (NASA-GSFC), Саманта К. Трамбо (Корнелльский университет), Херонимо Вильянуэва (NASA-GSFC), Алисса Пэган (STScI)

Поверхностный контакт с океаном

Уэбб обнаружил, что углекислого газа больше всего на поверхности Европы в районе под названием Тара Реджо, геологически молодом регионе с в основном обновленной поверхностью, известной как «Террейн Хаоса». Поверхностный лед разрушен, и, вероятно, происходит обмен веществ между подземным океаном и ледяной поверхностью.

Предыдущие заметки от Космический телескоп Хаббл «Оно показало наличие соли из океана в Тара Реджо», — объяснил Трамбо. «Теперь мы видим, что там также высокая концентрация углекислого газа. Мы думаем, что это означает, что происхождение углерода, вероятно, находится во внутренних водах океана».

«Ученые спорят о том, насколько океан Европы связан с ее поверхностью. Я думаю, что этот вопрос стал большим стимулом для исследований Европы, — сказал Вильянуэва. — Это говорит о том, что мы сможем узнать некоторые фундаментальные вещи о составе океана еще до того, как будем бурить». сквозь лед, чтобы получить полную картину».

Обе команды идентифицировали углекислый газ, используя данные интегрированного полевого подразделения спектрометра ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRSpec). Этот режим прибора обеспечивает спектры с разрешением 200 x 200 миль (320 x 320 километров) на поверхности Европы, диаметр которой составляет 1944 мили, что позволяет астрономам точно определить, где присутствуют определенные химические вещества.

Углекислый газ нестабилен на поверхности Европы. Таким образом, ученые говорят, что он, вероятно, появился в недавнем геологическом масштабе времени — вывод, подкрепленный его концентрацией в районе с современной топографией.

«Эти наблюдения заняли всего несколько минут обсерваторского времени», — сказала Хайди Хэмилл из Ассоциации университетов астрономических исследований, междисциплинарный учёный, возглавляющий наблюдения Уэбба за первой гарантированной орбитой Солнечной системы. «Даже за этот короткий период времени мы смогли заняться действительно большой наукой. Эта работа дает первое представление обо всей удивительной науке о Солнечной системе, которую мы сможем сделать с Уэббом».

Найдите Блум

Команда Вильянуэвы также искала доказательства шлейфа водяного пара, вырывающегося с поверхности Европы. Исследователи, использующие космический телескоп НАСА «Хаббл», сообщили о первых открытиях шлейфов в 2013 и 2016 годах. 2017 год. Однако убедительные доказательства найти было сложно.

Новые данные Уэбба не показывают никаких доказательств активности шлейфа, что позволило команде Вильянуэвы установить строгий верхний предел скорости потенциального выброса материала. Однако команда подчеркнула, что их неспособность обнаружить не исключает наличия шлейфа.

«Всегда существует вероятность того, что эти шлейфы непостоянны и их можно увидеть только в определенное время. Все, что мы можем сказать со 100% уверенностью, это то, что мы не обнаружили шлейф в Европе, когда проводили эти наблюдения с Уэббом», — Хэмилл сказал.

Эти результаты могут помочь информировать миссию NASA Europa Clipper, а также Европейское космическое агентство (ESA).Европейское космическое агентствоs) Следующий исследователь ледяных лун Юпитера (JUICE).

Обе статьи будут опубликованы в журнале Science 21 сентября.

Космический телескоп Джеймса Уэбба — ведущая в мире обсерватория космической науки. Уэбб разгадывает тайны нашей Солнечной системы, смотрит за пределы далеких миров вокруг других звезд и исследует загадочные структуры и происхождение нашей Вселенной и наше место в ней. WEB — это международная программа, возглавляемая НАСА совместно со своими партнерами, ЕКА (Европейское космическое агентство) и Канадским космическим агентством.