Penglihatan oksigen yang menakjubkan dari jarak dekat Europa

Bulan Jovian yang tertutup es menghasilkan 1.000 ton oksigen setiap 24 jam, cukup untuk membuat satu juta orang bernapas selama sehari.

Ilmuwan dengan NASAMisi Juno ke Jupiter Mereka menghitung tingkat oksigen yang diproduksi di bulan Jupiter, Europa, jauh lebih rendah dibandingkan kebanyakan penelitian sebelumnya. Diterbitkan pada 4 Maret Astronomi alamKesimpulan tersebut diambil dengan mengukur pelepasan gas hidrogen dari permukaan es bulan menggunakan data yang dikumpulkan oleh instrumen Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) milik pesawat ruang angkasa.

Penulis makalah tersebut memperkirakan jumlah oksigen yang dihasilkan sekitar 26 pon per detik (12 kilogram per detik). Perkiraan sebelumnya berkisar dari beberapa pon hingga lebih dari 2.000 pon per detik (lebih dari 1.000 kilogram per detik). Para ilmuwan percaya bahwa sebagian oksigen yang dihasilkan dengan cara ini dapat masuk ke lautan bawah permukaan bulan sebagai sumber energi metabolisme yang potensial.

Potensi kehidupan di Eropa

Dengan diameter khatulistiwa sebesar 1.940 mil (3.100 km), Europa adalah planet terbesar keempat di dunia. Bulan Jupiter 95 yang diketahui Dan bulan terkecil dari empat bulan Galilea. Para ilmuwan percaya bahwa terdapat lautan air asin yang luas di daratan di bawah lapisan es, dan mereka penasaran dengan kemungkinan adanya kondisi yang mendukung kehidupan di bawah permukaan.

Bukan hanya air yang menarik bagi ahli astrobiologi: posisi bulan Jupiter juga memainkan peran penting dalam kemungkinan biologis. Orbit Europa menempatkannya di tengah-tengah sabuk radiasi raksasa gas tersebut. Partikel bermuatan atau terionisasi dari Jupiter membombardir permukaan es, membelah molekul air menjadi dua untuk menghasilkan oksigen yang mungkin bisa sampai ke lautan bulan.

Ilustrasi ini menunjukkan partikel bermuatan dari Jupiter menghantam permukaan Europa, memecah molekul air beku menjadi molekul oksigen dan hidrogen. Para ilmuwan percaya bahwa beberapa gas oksigen yang baru terbentuk dapat bermigrasi menuju lautan bawah permukaan bulan, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Sumber gambar: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

“Eropa ibarat bola salju yang perlahan-lahan kehilangan airnya dalam aliran sungai. Kecuali, dalam kasus ini, aliran tersebut adalah cairan partikel terionisasi yang tersapu melintasi Jupiter oleh medan magnetnya yang luar biasa. Universitas Princeton Di New Jersey. “Saat partikel terionisasi ini menghantam Europa, mereka memecah molekul es air demi molekul di permukaan untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen. Bisa dibilang, seluruh lapisan es terus-menerus terkikis oleh gelombang partikel bermuatan yang menyapunya.”

Tangkap pemboman

Ketika Juno terbang dalam jarak 220 mil (354 kilometer) dari Europa pada pukul 14:36 ​​PT pada tanggal 29 September 2022, JADE mengidentifikasi dan mengukur ion hidrogen dan oksigen yang dihasilkan oleh pemboman partikel bermuatan dan kemudian “ditangkap” oleh magnet Jupiter. Ladang itu juga menyapu bulan.

“Dulu ketika NASA Galileo Misi yang terbang melintasi Eropa ini membuka mata kita terhadap interaksi kompleks dan dinamis yang dimiliki Eropa dengan lingkungannya. “Juno telah menghadirkan kemampuan baru untuk mengukur secara langsung komposisi partikel bermuatan yang berasal dari atmosfer Europa, dan kami tidak sabar untuk mengintip di balik tirai dunia akuatik yang menarik ini,” kata Szalay. “Tetapi yang tidak kami sadari adalah bahwa pengamatan Juno akan memberi kami batasan ketat mengenai jumlah oksigen yang dihasilkan di permukaan es Europa.”

Juno membawa 11 instrumen ilmiah canggih yang dirancang untuk mempelajari sistem Jovian, termasuk sembilan sensor untuk partikel bermuatan dan gelombang elektromagnetik untuk mempelajari magnetosfer Jupiter.

“Kemampuan kami untuk terbang dekat dengan satelit Galileo selama misi kami yang diperluas telah memungkinkan kami untuk mulai menangani berbagai ilmu pengetahuan, termasuk beberapa peluang unik untuk berkontribusi pada penyelidikan kelayakhunian Europa,” kata peneliti utama Juno, Scott Bolton dari Southwest Institusi penelitian. “. Di San Antonio. “Dan kita belum selesai. Masih banyak lagi penerbangan lintas dan eksplorasi pertama cincin Jupiter dan atmosfer kutubnya yang masih harus dilakukan.”

Produksi oksigen adalah salah satu dari beberapa aspek yang akan diselidiki oleh misi Europa Clipper NASA ketika tiba di Jupiter pada tahun 2030. Misi ini memiliki muatan lanjutan sebesar sembilan Alat sains Untuk menentukan apakah Eropa memiliki kondisi yang tepat untuk kehidupan.

Kini Bolton dan tim misi Juno lainnya mengarahkan pandangan mereka ke dunia Jovian lainnya, bulan Io yang dipenuhi gunung berapi. Pada tanggal 9 April, pesawat ruang angkasa itu akan mencapai jarak 10.250 mil (16.500 kilometer) dari permukaannya. Data yang dikumpulkan Juno akan menambah temuan dari penerbangan lintas Io sebelumnya, termasuk dua pendekatan yang sangat dekat sekitar 932 mil (1.500 kilometer) pada 30 Desember 2023 dan 3 Februari 2024.

Referensi: “Produksi oksigen dari disintegrasi es air permukaan di Eropa” oleh J.R. Szalay, F. Allegrini, R.W. Ebert, F. Bagenal, S.J. Bolton, S. Fatemi, D.J. McComas, A. Pontoni, J. Saur, H.T. Smith, D F. Strobel, SD Vance, A. Forberger dan RJ Wilson, 4 Maret 2024, Astronomi alam.
DOI: 10.1038/s41550-024-02206-x

Laboratorium Propulsi Jet NASA, sebuah divisi dari Institut Teknologi California di Pasadena, California, mengelola misi Juno untuk peneliti utama Scott Bolton, dari Institut Penelitian Barat Daya di San Antonio. Juno adalah bagian dari Program Perbatasan Baru NASA, yang dikelola di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA di Huntsville, Alabama, untuk Direktorat Misi Sains badan tersebut di Washington. Badan Antariksa Italia (ASI) mendanai Pemeta Auroral InfraRed Jovian. Lockheed Martin Space di Denver membangun dan mengoperasikan pesawat ruang angkasa.