Europa, księżyc Jowisza - miejsce, gdzie jest życie? Naukowcy nie mają złudzeń

Europa to jeden z czterech księżyców jowiszowych, które w 1610 roku odkryli niezależnie Galileusz i Simon Marius. Jednak to od tego pierwszego bierze się wspólne określenie wspomnianych satelitów największej planety Układu Słonecznego. Europa jest najmniejszym z księżyców galileuszowych, ma średnicę około 1560 km (nieco mniejszą niż Księżyc) i obiega macierzyste ciało w odległości około 670 tysięcy kilometrów. To na tyle blisko, by znaleźć się w zasięgu niebezpiecznego promieniowania generowanego w wyniku oddziaływania naładowanych cząstek z silnym polem magnetycznym Jowisza.

Jeśli na Europie miałoby istnieć jakiekolwiek życie, musi być ono odpowiednio izolowane przed tym promieniowaniem. Dlatego nie może to być powierzchnia księżyca.

Odkrycie Europy i co wskazało, że ma podpowierzchniowy ocean

Pierwszymi pojazdami, które wykonały zdjęcia Europy z bliska, były sondy Pioneer 10 i 11. Pierwsze zdjęcia wysokiej jakości uzyskano jednak dekadę później, gdy w 1979 roku Jowisza minęły sondy Voyager 1 i Voyager 2. Już wtedy uzyskano rozdzielczość 2 km na piksel, która pozwoliła pokazać Europę taką, jaką dziś znamy i sobie wyobrażamy.

Zdjęcia Europy wykonane przez sondy Voyager. (fot: NASA)

Cała jej powierzchnia okazała się pokryta ciemnymi pasami, jakby rozcięciami skorupy, natomiast brakowało kraterów i podobnych im struktur. To wskazywało, że powierzchnia Europy jest stosunkowo młoda, ale trzeba było znaleźć wyjaśnienie tego faktu. Okazało się, że pęknięcia na powierzchni nie są rozmieszczone w sposób, który pozwalałby wyjaśnić ich powstanie oddziaływaniem pływowym Jowisza. Ich dowolne rozmieszczenie sugerowało, że powierzchnia musi mieć możliwość swobodnej deformacji i nie jest sztywno powiązana z centrum księżyca. Na dodatek pomiary pola magnetycznego Jowisza wykonane w połowie lat 90. XX wieku przez sondę Galileo wskazały na zakłócenie wzorca pola w okolicy Europy.

Mapa powierzchni Europy na podstawie danych z 12 przelotów sondy Galileo w okolicy księżyca. (fot: NASA)

Wyjaśnieniem tych zagadek wedle obecnej wiedzy jest właśnie podpowierzchniowy słony ocean, w którym być może kryje się życie. I choć mamy silne argumenty potwierdzające istnienie oceanu, to wciąż musimy uzupełniać informacje. Dlatego w październiku 2024 roku w 5,5-roczną podróż do Jowisza rusza sonda Europa Clipper. Wykona ona kilkadziesiąt przelotów w pobliżu tego Księżyca, dokładnie analizując jego własności. Ważne będą tu obserwacje wizualne, gdyż dokładna analiza kształtu wspomnianych deformacji na powierzchni Europy może ostatecznie potwierdzić istnienie podpowierzchniowego oceanu.

Wedle przypuszczeń pod skorupą Europy o grubości kilkudziesięciu kilometrów znajduje się wszechocean o głębokości od 80 do 170 km. To oznacza, że ciekłej wody jest na Europie może być więcej niż w ziemskich oceanach. (fot: NASA)

Co jednak z życiem na tym księżycu?

Życie na księżycu Europa i co sugerują obserwacje

Bezpośrednie potwierdzenie istnienia żywych organizmów na Europie możliwe będzie dopiero, gdy na jej powierzchnie dotrą lądowniki, które zdołają przewiercić się przez warstwę lodu. Nie jesteśmy nawet pewni, jaką formę mogło przyjąć tamtejsze życie, ale można określić ramy, w jakich musi ono się rozwijać.

Modele numeryczne sugerują, że z lodowej powierzchni Europy, która jest stale bombardowana przez promieniowanie kosmiczne, wydobywa się tlen. Obecność tego tlenu jest niezbędna dla życia na nim opartego, nawet jeśli istnieje ono tylko pod lodową powierzchnią. Wedle obliczeń lodowy płaszcz księżyca powinien zapewniać 1000 kg tlenu na sekundę. Niestety obserwacje zebrane w 2022 r. podczas przelotu sondy Juno, która od 2016 r. bada Jowisza i jego otoczenie, doprowadziły do uzyskania bardzo niskiej wartości produkcji tlenu. Jedynie 12 kg na sekundę, co - jak podkreślają naukowcy - jest dolną granicą oczekiwań.

Najwyższej rozdzielczości zdjęcie powierzchni Europy wykonane przez sondę Galileo. (fot: NASA)

Jaki płynie z tego wniosek? Życie na Europie, jeśli istnieje, to ma dużo trudniejsze warunki do rozwoju, niż wcześniej przypuszczano. Może funkcjonować w warunkach zubożonej ilości tlenu, co ma miejsce i na Ziemi na dnach oceanicznych. Jednak entuzjazm związany z przypuszczeniami, że ewentualne życie na Europie mogło osiągnąć zaawansowany poziom, został niewątpliwie mocno zahamowany.

Sonda Europa Clipper (rzeczywisty wygląd i wizualizacja z panelami słonecznymi), która w październiku 2024 ruszy w podróż na Jowisza. (fot: NASA)

Sonda Juno nie jest przeznaczona do stałych badań Europy, by ponownie potwierdzić wyniki, dlatego potrzeba wysłania misji Europa Clipper staje się tym samym jeszcze bardziej uzasadniona.

Źródło: livescience, NASA, inf. własna, zdjęcie wejściowe - foto z sondy Juno