Czy w Europie istnieje życie? Badanie podkreśla potencjalne ograniczenia

Wśród gwiazd, które potencjalnie mogą być siedliskiem nawet bardzo prymitywnego życia, Europa zajmuje czołowe miejsce. Bo gdyby zamarznięta powierzchnia była całkowicie nieprzyjazna, ocean ciekłej, słonej wody pod tą grubą skorupą lodu miałby wszystkie niezbędne i istotne właściwości dla rozwoju aktywności biologicznej: płynną wodę, składniki odżywcze z interakcji między skorupą a tym okultystycznym oceanem oraz ciepło emanujące z wielu zatopionych wulkanów. Schemat, który ostatecznie może być zbyt optymistyczny.

Przynajmniej taka jest konkluzja nowego artykułu opublikowanego w czasopiśmie Postęp nauki. W oparciu o modele numeryczne zespół naukowców odtworzył już warunki ewolucji termicznej Europy i ich konsekwencje dla dynamiki i możliwości zamieszkania tego młodego księżyca.

Zamrożony księżyc na zewnątrz… i wewnątrz

W oparciu o dane przekazane przez misję Galileo, wcześniejsze badania postawiły hipotezę, że podobnie jak Ziemia, Europa była odrębną gwiazdą złożoną z metalicznego jądra i bezwodnego (bez wody) krzemianowego płaszcza. To zróżnicowanie mogło nastąpić albo w momencie formowania się satelitów przez akrecję, albo bardzo krótko po tym.

Jednak wyniki tego nowego badania wskazują na zupełnie inny scenariusz. Rzeczywiście wydaje się, że Europa powstała w znacznie niższych temperaturach niż wcześniej sądzono. Temperatury wahały się od -70 do +30 stopni Celsjusza. W rezultacie księżyc Jowisza zakończyłby fazę akrecji, zanim się zróżnicował, tworząc metaliczne jądro, które wymagało znacznie wyższych temperatur.

Początkowo Europa składała się tylko z jednej jednorodnej warstwy składającej się z mieszaniny lodu wodnego i/lub uwodnionych skał krzemianowych, czyli zawierających wodór i tlen. To wysychanie krzemianów pod wpływem metamorfizmu spowodowałoby wówczas powstanie oceanu płynnej wody pokrywającej powierzchnię Księżyca i jego lodową skorupę.

Niewystarczające ogrzewanie, aby zapewnić dobre warunki do życia?

Jeśli chodzi o jądro, naukowcy kwestionują jego obecne istnienie. Gdyby naprawdę istniał, powstałby znacznie później, kilka miliardów lat po uformowaniu się satelity! Zdaniem badaczy jest rzeczywiście możliwe, że wewnętrzne ciepło Europy nigdy nie było wystarczające, aby umożliwić utworzenie metalicznego jądra. Mowa o bardzo małej masie tego małego księżyca, który stanowi zaledwie jeden procent masy Ziemi.

Jeśli jednak tej energii brakuje w tworzeniu rdzenia, stawia to pod znakiem zapytania obecność intensywnej aktywności wulkanicznej i hydrotermalnej na poziomie dna oceanu. Tak więc wymiana geochemiczna między skałami a wodą, sprzyjająca głównie hydrotermom pochodzenia magmowego, będzie znacznie słabsza niż wcześniej sądzono. Wyniki te wskazują, że podaż składników odżywczych i ciepła byłaby zatem raczej niska, zmieniając w ten sposób warunki życia wymagane do potencjalnej ewolucji biosfery eurosfery.

Hipoteza, która będzie oparta na przyszłych danych zgłoszonych przez Europa Clipper, kolejną sondę NASA, która ma dotrzeć do księżyca Jowisza w 2030 r. (wystrzelenie zaplanowano na październik 2024 r.).