چشم انداز زندگی در اقیانوس اروپا: ماموریت جونو تولید اکسیژن کم می یابد  

اروپا، یکی از بزرگترین ماهواره های مشتری، دارای پوسته ضخیم آب-یخ و اقیانوس آب شور زیرسطحی وسیعی در زیر سطح یخی خود است، از این رو پیشنهاد می شود که یکی از امیدوارکننده ترین مکان ها در منظومه شمسی برای پناه دادن به نوعی از حیات فراتر از زمین باشد. مطالعه اخیر بر اساس مشاهدات مستقیم ماموریت جونو در مشتری نشان داده است که تولید اکسیژن در سطح اروپا به میزان قابل توجهی کم است. این ممکن است به معنای کاهش بسیار اکسیژن رسانی از یخ های اکسیژن دار به اقیانوس مایع زیر سطح و محدوده باریک تر برای پشتیبانی از حیات در اقیانوس اروپا باشد. انتظار می‌رود که ماموریت پیش‌روی اروپا کلیپر، امکان یافتن شکل حیات در اقیانوس اروپا را روشن کند. هر گونه کشف آتی از حیات میکروبی بدوی در اقیانوس اروپا، برای اولین بار، ظهور مستقل حیات را در دو مکان مختلف در اروپا نشان خواهد داد. جهان.  

فیزیک و شیمی در همه جا به یک شکل درک می شوند، اما زیست شناسی ممکن است اینطور نباشد. روی زمین، حیات بر پایه کربن است و به آب مایع به عنوان حلال اجزای سازنده حیات (از جمله کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و گوگرد) و منبع انرژی نیاز دارد. بیشتر انرژی از خورشید به دنبال به دام افتادن توسط گیاهان از طریق فتوسنتز می آید و از طریق تنفس در حضور اکسیژن در دسترس قرار می گیرد. با این حال، برخی از اشکال حیات روی زمین مانند آرکیا ممکن است از منابع انرژی دیگر استفاده کنند. و زندگی نیز برای پیدایش و تکامل نیاز به زمان دارد.  

با توجه به این درک گسترده از حیات (به عنوان فرآیندی که به آب مایع، عناصر شیمیایی خاص، منابع انرژی و زمان نیاز دارد)، جستجوی حیات فراتر از زمین در داخل و خارج منظومه شمسی مستلزم شناسایی سیارات/ماهواره های طبیعی با آب مایع فراوان به عنوان اولین قدم.  

اروپا، یکی از بزرگترین ماهواره های طبیعی مشتری، دارای یک پوسته ضخیم آب-یخ، یک جو نازک عمدتاً از اکسیژن و یک اقیانوس آب شور زیرسطحی بزرگ در زیر سطح یخی خود است که دو برابر آب اقیانوس زمین را در خود جای داده است. اقیانوس اروپا ممکن است دارای عناصر شیمیایی ضروری / بلوک های ساختمانی اساسی زندگی باشد. فتوسنتز در اقیانوس اروپا امکان پذیر نیست، زیرا با لایه یخی ضخیم پوشیده شده است، با این حال واکنش های شیمیایی به شکل های اولیه حیات شناخته شده است. از آنجایی که اروپا نیز تقریباً به قدمت زمین است، پیشنهاد می‌شود که برخی از حیات‌های بدوی ممکن است در اقیانوس اروپا ایجاد شده باشد.  

به دلیل قرار گرفتن مداوم در معرض تشعشعات سنگین مشتری و فضای بیرونی، حیات در سطح اروپا امکان پذیر نیست. اما ذرات باردار در تابش H را می شکنند₂مولکول های O در یخ سطحی برای تولید H₂ و او₂ (حضور اکسیژن در جو اروپا قبلاً توسط خطوط انتشار تایید شده بود). اکسیژن تولید شده و تحویل بعدی آن به اقیانوس های زیرسطحی برای حیات حیاتی خواهد بود. وجود حیات در اقیانوس اروپا به مقدار تولید اکسیژن در سطح اروپا و انتشار بعدی اکسیژن به اقیانوس های زیرسطحی برای پشتیبانی از تنفس اشکال حیات در آن بستگی دارد.  

یک مطالعه اخیر بر اساس اولین مشاهده مستقیم توسط آزمایش JADE از مأموریت جونو به مشتری، هیدروژن و اکسیژن را به عنوان ترکیب اولیه جو اروپا تأیید کرد. محققان همچنین دریافتند میزان تولید اکسیژن در سطح اروپا حدود 12 ± 6 کیلوگرم در ثانیه است که حدود یک دهم میزان تولید شده توسط مطالعات قبلی است. این ممکن است به معنای کاهش بسیار اکسیژن رسانی از یخ های اکسیژن دار به اقیانوس مایع زیر سطح و محدوده باریک تر برای پشتیبانی از حیات در اقیانوس اروپا باشد.   

ماموریت Europa Clipper که قرار است در اکتبر 2024 پرتاب شود و در سال 2030 عملیاتی شود، حضور برخی از شکل های حیات در اقیانوس اروپا را روشن خواهد کرد.  

علیرغم احتمال زیاد، شواهدی از وجود وجود ندارد زندگی فراتر از زمین تا کنون شکل گرفته است. هر گونه یافته آینده از حیات میکروبی بدوی در اقیانوس اروپا، برای اولین بار، ظهور مستقل حیات را در دو مکان با توجه به الزامات لازم نشان می دهد.  

*** 

منابع:  

1. Szalay، JR، Allegrini، F.، Ebert، RW و همکاران. تولید اکسیژن از تفکیک سطح آب-یخ اروپا. نات استرون (2024). منتشر شده در 04 مارس 2024.DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x  

2. ناسا 2024. اخبار – ماموریت جونو ناسا تولید اکسیژن در اروپا را اندازه گیری می کند. 04 مارس 2024. موجود در https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/ 

***