Leben auf dem Jupitermond? Webb der NASA findet eine Kohlenstoffquelle auf der Oberfläche Europas

Kohlenstoff deutet auf ein Umfeld hin, das das Leben in den unterirdischen Ozeanen begünstigt

Seit Menschen in den Nachthimmel blicken, wundern wir uns über das Leben jenseits der Erde. Wissenschaftler wissen jetzt, dass an vielen Orten in unserem Sonnensystem möglicherweise lebensfreundliche Bedingungen herrschen. Eines davon ist der JupiterEuropas Mond, eine faszinierende Welt mit einem salzigen unterirdischen Ozean aus flüssigem Wasser, vielleicht doppelt so viel flüssigem Wasser wie alle Ozeane der Erde zusammen. Wissenschaftler haben jedoch nicht bestätigt, ob der Ozean Europas biologisch lebenswichtige Chemikalien enthält, insbesondere Kohlenstoff, den universellen Baustein des Lebens, wie wir es kennen. Jetzt verwenden James Webb-WeltraumteleskopAstronomen haben auf der Oberfläche Europas Kohlenstoff gefunden, der wahrscheinlich aus diesem Ozean stammt. Diese Entdeckung weist auf die Existenz einer bewohnbaren Umgebung in der Nähe von Europa hin.

Die NIRCam (Nahinfrarotkamera) am James Webb-Weltraumteleskop der NASA hat dieses Bild der Oberfläche des Jupitermondes Europa aufgenommen. Webb identifizierte Kohlendioxid auf der eisigen Oberfläche Europas, das wahrscheinlich aus dem unterirdischen Ozean des Mondes stammt. Diese Entdeckung hat wichtige Auswirkungen auf die Möglichkeit der Besiedlung in der Nähe von Europa. Der Mond erscheint vor allem deshalb blau, weil er bei kürzeren Infrarotwellenlängen am hellsten ist. Die weißen Merkmale entsprechen den chaotischen Geländen von Powys Reggio (links) und Tara Reggio (Mitte und rechts), die an der Oberfläche verstärkt Kohlendioxideis aufweisen.
Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Cornell University), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Das Webb-Weltraumteleskop der NASA findet eine Kohlenstoffquelle auf der Oberfläche des Jupitermondes Europa

Der Jupitermond Europa ist einer der wenigen Planeten in unserem Sonnensystem, auf denen lebensfreundliche Bedingungen herrschen könnten. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass unter seiner eisigen Wasserkruste ein salziger Ozean aus flüssigem Wasser mit einem felsigen Meeresboden liegt. Planetenforscher haben jedoch nicht bestätigt, ob dieser Ozean die für das Leben notwendigen Chemikalien, insbesondere Kohlenstoff, enthält.

Astronomen nutzen Daten von NASADas James-Webb-Weltraumteleskop hat Kohlendioxid in einem bestimmten Bereich auf der eisigen Oberfläche Europas identifiziert. Die Analyse weist darauf hin, dass dieser Kohlenstoff wahrscheinlich aus dem unterirdischen Ozean stammt und nicht von Meteoriten oder anderen externen Quellen geliefert wurde. Darüber hinaus wurden sie in einer jüngeren geologischen Zeitskala abgelagert. Diese Entdeckung hat wichtige Auswirkungen auf die Möglichkeit der Besiedlung in der Nähe von Europa.

„Auf der Erde liebt das Leben die chemische Vielfalt, und je mehr Vielfalt, desto besser. Wir sind kohlenstoffabhängiges Leben. Das Verständnis der Chemie des europäischen Ozeans wird uns helfen. „Wir müssen feststellen, ob er dem Leben, wie wir es kennen, feindlich gegenübersteht oder ob.“ „Es ist ein guter Ort zum Leben“, heißt es in zwei unabhängigen Artikeln, die die Ergebnisse beschreiben.

„Wir glauben jetzt, dass wir Beobachtungsnachweise dafür haben, dass der Kohlenstoff, den wir auf der Oberfläche Europas sehen, aus dem Ozean stammt. Das ist nicht trivial. Kohlenstoff ist ein biologisch wesentliches Element“, fügte Samantha Trumbo von der Cornell University in Ithaca, New York, Hauptautorin des Buches hinzu zweites Papier, das diese Daten analysiert.

Die NASA plant, im Oktober 2024 ihre Raumsonde Europa Clipper zu starten, die Dutzende Vorbeiflüge an Europa durchführen wird, um weiter zu untersuchen, ob dort geeignete Bedingungen für Leben herrschen könnten.

Diese Grafik zeigt im ersten Bild eine Karte der Oberfläche Europas mithilfe der NIRCam (Nah-Infrarot-Kamera) des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA und in allen drei Bildfeldern Kompositionskarten, die aus Webbs NIRSpec/IFU-Daten (Nah-Infrarot-Spektrometer-Integrated-Field-Unit) abgeleitet wurden. In den Kompositionskarten entsprechen weiße Pixel dem Kohlendioxid in der großräumigen Region des turbulenten Chaosgeländes, die als Tara Reggio bekannt ist (Mitte und rechts), mit zusätzlichen Konzentrationen in Teilen der Chaosregion Powys Reggio (links). Die zweite und dritte Tafel zeigen Hinweise auf kristallines Kohlendioxid, während die vierte Tafel auf eine komplexe, amorphe Form von Kohlendioxid hinweist.
Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Cornell University), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Oberflächlicher Kontakt mit dem Ozean

Webb fand heraus, dass Kohlendioxid auf der Oberfläche Europas in einem Gebiet namens Tara Reggio am häufigsten vorkommt, einer geologisch jungen Region mit allgemein neu aufgetauchtem Gelände, das als „Chaos Terrane“ bekannt ist. Das Oberflächeneis wurde zerstört und es kommt wahrscheinlich zu einem Materialaustausch zwischen dem unterirdischen Ozean und der eisigen Oberfläche.

Frühere Notizen von Hubble-Weltraumteleskop „Es zeigte Hinweise auf Salz aus dem Meer in Tara Reggio“, erklärte Trumbo. „Jetzt sehen wir, dass auch dort Kohlendioxid stark konzentriert ist. Wir gehen davon aus, dass der Ursprung des Kohlenstoffs wahrscheinlich im Binnenmeer liegt.“

„Wissenschaftler diskutieren darüber, wie der Ozean Europas mit seiner Oberfläche verbunden ist. „Ich denke, diese Frage war ein großer Anstoß für die Erforschung Europas“, sagte Villanueva. „Das deutet darauf hin, dass wir möglicherweise einige grundlegende Dinge über die Zusammensetzung des Ozeans erfahren können, noch bevor wir bohren.“ durch das Eis, um das vollständige Bild zu erhalten.

Beide Teams identifizierten Kohlendioxid mithilfe von Daten der Webb Near-Infrared Spectrometer Integrated Field Unit (NIRSpec). Dieser Instrumentenmodus liefert Spektren mit einer Auflösung von 200 x 200 Meilen (320 x 320 Kilometer) auf der Oberfläche Europas, die einen Durchmesser von 1.944 Meilen hat, und ermöglicht es Astronomen, genau zu bestimmen, wo bestimmte Chemikalien vorhanden sind.

Kohlendioxid ist auf der Oberfläche Europas instabil. Daher gehen Wissenschaftler davon aus, dass es wahrscheinlich in einem jüngeren geologischen Zeitmaßstab entstanden ist – eine Schlussfolgerung, die durch seine Konzentration in einem Gebiet mit neuerer Topographie untermauert wird.

„Diese Beobachtungen dauerten nur wenige Minuten Beobachtungszeit“, sagte Heidi Hamill von der Association of Universities for Research in Astronomy, eine interdisziplinäre Wissenschaftlerin, die Webbs Beobachtungen der ersten garantierten Umlaufbahn des Sonnensystems leitete. „Selbst in dieser kurzen Zeitspanne konnten wir wirklich große wissenschaftliche Arbeiten durchführen. Diese Arbeit gibt einen ersten Einblick in all die erstaunlichen wissenschaftlichen Erkenntnisse über das Sonnensystem, die wir mit Webb betreiben können.“

Finde Bloom

Villanuevas Team suchte auch nach Hinweisen auf eine aus der Oberfläche Europas austretende Wasserdampfwolke. Forscher, die das Hubble-Weltraumteleskop der NASA nutzen, berichteten über erste Plume-Entdeckungen in den Jahren 2013 und 2016 2017. Es war jedoch schwierig, schlüssige Beweise zu finden.

Die neuen Daten von Webb zeigen keine Hinweise auf Schwadenaktivität, was es Villanuevas Team ermöglichte, eine strenge Obergrenze für die Rate des potenziell ausgeworfenen Materials festzulegen. Das Team betonte jedoch, dass das Fehlen einer Entdeckung das Vorhandensein einer Wolke nicht ausschließe.

„Es besteht immer die Möglichkeit, dass diese Fahnen variabel sind und man sie nur zu bestimmten Zeiten sehen kann. Alles, was wir mit hundertprozentiger Sicherheit sagen können, ist, dass wir in Europa keine Fahne entdeckt haben, als wir diese Beobachtungen mit Webb machten“, so Hamill sagte.

Diese Erkenntnisse könnten als Informationen für die Europa-Clipper-Mission der NASA sowie für die Europäische Weltraumorganisation (ESA) dienen.Europäische Weltraumorganisations) Jupiters nächster Icy Moons Explorer (JUICE).

Die beiden Artikel werden am 21. September in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Weltraumobservatorium. Webb löst die Geheimnisse unseres Sonnensystems, blickt über die fernen Welten um andere Sterne hinaus und erforscht die mysteriösen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin. WEB ist ein internationales Programm, das von der NASA mit ihren Partnern ESA (European Space Agency) und der Canadian Space Agency geleitet wird.