Mise Juno měřila produkci kyslíku na měsíci Europa

Ledem pokrytý Jupiterův měsíc Europa generuje 1000 tun kyslíku každých 24 hodin – dost na to, aby milion lidí mohlo dýchat celý den. Vědci z mise Juno k Jupiteru vypočítali, že rychlost produkce kyslíku na Jupiterově měsíci Europa je však podstatně nižší, než vyplývalo z většiny předchozích studií. Zjištění byla zveřejněna 4. března v Nature Astronomy a byla odvozena měřením uvolňování vodíku z povrchu ledového měsíce pomocí dat shromážděných přístrojem JADE (Jovian Auroral Distributions Experiment) sondy.

Autoři článku odhadují množství vyprodukovaného kyslíku na přibližně 12 kilogramů za sekundu. Předchozí odhady se pohybovaly od několika kilogramů až přes 1 000 kilogramů za sekundu. Vědci se domnívají, že část kyslíku vytvořeného tímto způsobem by se mohla dostat do podpovrchového oceánu jako možný zdroj metabolické energie.

S rovníkovým průměrem 3 100 kilometrů je Europa čtvrtým největším z 95 známých měsíců Jupitera a nejmenším ze čtyř Galileovských satelitů. Vědci se domnívají, že pod jeho ledovou kůrou se skrývá obrovský vnitřní oceán slané vody a jsou zvědaví, zda pod povrchem mohou existovat podmínky podporující život.

Tento obrázek ukazuje nabité částice z Jupitera, které dopadají na povrch Europy a rozdělují zmrzlé molekuly vody na molekuly kyslíku a vodíku. Vědci se domnívají, že část tohoto nově vytvořeného plynného kyslíku by mohla migrovat směrem do podpovrchového oceánu Europy, jak je znázorněno na menším vloženém obrázku.

Pozornost astrobiologů není zaměřena jen na vodu: poloha měsíce Europa hraje důležitou roli i v biologických podmínkách. Na své oběžné dráze se Europa nachází přímo uprostřed radiačních pásů plynného obra. Nabité nebo ionizované částice z Jupitera bombardují ledový povrch a rozdělují molekuly vody na dvě části, aby vytvořily kyslík, který by si mohl najít cestu do podpovrchového oceánu.

„Europa je jako ledová koule, která pomalu ztrácí vodu v tekoucím proudu. Až na to, že v tomto případě je proudem tekutina ionizovaných částic, které kolem Jupitera obtékají jeho mimořádné magnetické pole,“ řekl Jamey Szalay z Princetonské univerzity v New Jersey na základě dat z detektoru JADE. „Když tyto ionizované částice dopadnou na Europu, rozbíjejí molekuly vodního ledu na povrchu za vzniku vodíku a kyslíku. Svým způsobem je celá ledová skořápka nepřetržitě erodována vlnami nabitých částic, které na ni dopadají.“

Když se sonda Juno přiblížila na vzdálenost 354 kilometrů od Europy 29. září 2022, JADE identifikoval a změřil ionty vodíku a kyslíku, které byly vytvořeny bombardováním nabitých částic a poté „zachyceny“ magnetickým polem Jupitera.

„Když mise Galileo prolétala kolem Europy, otevřelo nám to oči ke komplexní a dynamické interakci, kterou má Europa se svým prostředím. Juno přinesla novou schopnost přímo měřit složení nabitých částic uniklých z atmosféry Europy a my jsme se nemohli dočkat, až dále nahlédneme za oponu tohoto vzrušujícího vodního světa,“ řekl Szalay. „Ale nečekali jsme, že pozorování díky sondě Juno by nám poskytlo tak přísné omezení množství kyslíku produkovaného na ledovém povrchu Europy.“

Juno nese 11 nejmodernějších vědeckých přístrojů určených ke studiu Jupiterova systému, včetně devíti senzorů nabitých částic a elektromagnetických vln pro studium magnetosféry planety.

„Naše schopnost proletět blízko Galileovských satelitů během naší rozšířené mise nám umožnila začít řešit celou šíři vědy, včetně některých jedinečných příležitostí přispět k výzkumu obyvatelnosti Europy,“ řekl Scott Bolton, hlavní výzkumník Juno ze Southwest Research Institute v San Antoniu. „A ještě jsme neskončili. Další průlety kolem satelitu a první průzkum Jupiterova blízkého prstence a polární atmosféry planety teprve přijdou.“

Produkce kyslíku je jedním z mnoha aspektů, které bude zkoumat mise NASA s názvem Europa Clipper, která dorazí k Jupiteru v roce 2030. Mise má sofistikované vybavení devíti vědeckými přístroji, které umožní určit, zda má Europa podmínky, které by mohly být vhodné pro život.

Nyní Bolton a zbytek týmu mise Juno zaměřují svůj zrak na jiný Jupiterův svět, na sopkami ověnčený měsíc Io. Dne 9. dubna se sonda přiblíží na vzdálenost asi 16 500 kilometrů od jeho povrchu. Data, která Juno shromáždí, přidají k nálezům z minulých průletů kolem Io, včetně dvou extrémně blízkých přiblížení na vzdálenost asi 1500 kilometrů 30. prosince 2023 a 3. února 2024.

Zdroj: https://www.nasa.gov/missions/juno/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/ a https://www.sci.news/space/europa-oxygen-production-12736.html

autor: František Martinek