Πηγη ανθρακα στην επιφανεια του φεγγαριου του Δια, Ευρωπη

Αστρονόμοι που χρησιμοποιούν δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA εντόπισαν διοξείδιο του άνθρακα σε μια συγκεκριμένη περιοχή στην παγωμένη επιφάνεια της Ευρώπης, που είναι το φεγγάρι του Δία.

Η Ευρώπη, είναι ένας από τους λίγους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος που θα μπορούσαν ενδεχομένως να φιλοξενήσουν συνθήκες κατάλληλες για ζωή. Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι κάτω από τον φλοιό του νερού-πάγου βρίσκεται ένας αλμυρός ωκεανός υγρού νερού με βραχώδη βυθό. Ωστόσο, οι πλανητολόγοι δεν είχαν επιβεβαιώσει εάν αυτός ο ωκεανός περιείχε τις χημικές ουσίες που απαιτούνται για την ανάπτυξη ζωής και κυρίως τον άνθρακα.

Η ανάλυση της περιοχής αυτής της Ευρώπης, δείχνει ότι ο άνθρακας πιθανότατα προήλθε από τον υπόγειο ωκεανό και δεν προέκυψε από μετεωρίτες ή άλλους λόγους. Αυτή η ανακάλυψη είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς υπάρχει η πιθανότητα να έχει ήδη αναπτυχθεί κάποιας μορφής ζωή στον πλανήτη.

Αυτό το γραφικό δείχνει έναν χάρτη της επιφάνειας της Ευρώπης με NIRCam (Near Infrared Camera) στο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA.
Ο πρώτος πίνακας σχηματίστηκε από χάρτες σύνθεσης που προέρχονται από τα δεδομένα NIRSpec/IFU (Near Infrared Spectrograph's Integral Field Unit) και διακρίνονται στους άλλους τρεις που ακολουθούν. 
Τα λευκά εικονοστοιχεία αντιστοιχούν σε διοξείδιο του άνθρακα στην περιοχή μεγάλης κλίμακας του εδάφους διαταραγμένου χάους που είναι γνωστή ως Tara Regio (κέντρο και δεξιά), με πρόσθετες συγκεντρώσεις σε τμήματα της περιοχής χάους Powys Regio (αριστερά). 
Το δεύτερο και το τρίτο πάνελ δείχνουν στοιχεία κρυσταλλικού διοξειδίου του άνθρακα, ενώ το τέταρτο πλαίσιο δείχνει μια σύμπλοκη και άμορφη μορφή διοξειδίου του άνθρακα.

Επιστήμονες: Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Samantha Trumbo (Cornell Univ.), NASA, ESA, CSA.
Επεξεργασία εικόνας: Geronimo Villanueva (NASA/GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

«Στη Γη, υπάρχει η χημική ποικιλομορφία – όσο περισσότερη ποικιλομορφία, τόσο το καλύτερο. Αποτελούμε ζωή με βάση τον άνθρακα. Η κατανόηση της χημείας του ωκεανού της Ευρώπης θα μας βοηθήσει να προσδιορίσουμε αν οι συνθήκες είναι εχθρικές ως προς τη ζωή όπως την ξέρουμε ή αν μπορεί να είναι ένα πρόσφορο μέρος», δήλωσε ο Geronimo Villanueva του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ, επικεφαλής συγγραφέας ενός δύο ανεξάρτητων εργασιών που περιγράφουν τα ευρήματα.

«Πλέον έχουμε σημαντικές αποδείξεις ότι ο άνθρακας που βλέπουμε στην επιφάνεια της Ευρώπης προήλθε από τον ωκεανό. Δεν είναι κάτι ασήμαντο. Ο άνθρακας είναι ένα απαραίτητο  στοιχείο της βιολογίας», πρόσθεσε η Samantha Trumbo από το Πανεπιστήμιο Cornell στην Ιθάκη της Νέας Υόρκης, επικεφαλής συγγραφέας της δεύτερης εργασίας που αναλύει αυτά τα δεδομένα.

Τον Οκτώβρη του 2024, η NASA σχεδιάζει να εκτοξεύσει το διαστημόπλοιό “Europa Clipper” , το οποίο θα πραγματοποιήσει δεκάδες κοντινές πτήσεις στην Ευρώπη ώστε να διερευνήσει περαιτέρω το ενδεχόμενο ζωής στον πλανήτη.

Σύνδεση Επιφανείας-Ωκεανού

Το τηλεσκόπιο Webb “βλέπει” αφθονία διοξειδίου του άνθρακα σε μια περιοχή που ονομάζεται “Tara Regio”, δηλαδή «έδαφος χάους». Ο επιφανειακός πάγος φαίνεται να έχει διαταραχθεί και πιθανότατα υπήρξε ανταλλαγή υλικού μεταξύ του υπόγειου ωκεανού και της παγωμένης επιφάνειας.

«Προηγούμενες παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble δείχνουν στοιχεία για αλάτι που προέρχεται από τον ωκεανό στο Tara Regio», εξηγεί η καθηγήτρια Trumbo. «Τώρα βλέπουμε ότι το διοξείδιο του άνθρακα συγκεντρώνεται σε μεγάλο βαθμό και εκεί. Πιστεύουμε ότι αυτό σημαίνει ότι ο άνθρακας αντλεί πιθανότατα την τελική του προέλευση από το εσωτερικό του ωκεανού».

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η σχέση επιφάνειας και ωκεανού στην Ευρώπη αποτελεί έναν μεγάλο μοχλό για την εξερεύνηση των συνθηκών στον πλανήτη. «Αυτό υποδηλώνει ότι μπορεί να είμαστε σε θέση να μάθουμε μερικά βασικά πράγματα για τη σύνθεση του ωκεανού ακόμη και πριν τρυπήσουμε τον πάγο και μάλιστα να έχουμε την πλήρη εικόνα», επισημαίνει η είπε ο καθηγητής Villanueva.

Το διοξείδιο του άνθρακα αναγνωρίστηκε μέσα από τα δεδομένα του φασματογράφου “NIRSpec”, ο οποίος λαμβάνει δεδομένα στο κοντινό υπέρυθρο και διαθέτει πολύ υψηλή ανάλυση, 200 x 200 μίλια (320 x 320 χιλιόμετρα) στην επιφάνεια της Ευρώπης, η οποία έχει διάμετρο 1.944 μίλια, επιτρέποντας στους αστρονόμους να προσδιορίσουν πού βρίσκονται συγκεκριμένες χημικές ουσίες.

Το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι σταθερό στην επιφάνεια της Ευρώπης. Ως εκ τούτου, οι επιστήμονες λένε ότι είναι πιθανό να δημιουργήθηκε σχετικά πρόσφατα, συμπέρασμα που ενισχύεται και από τη συγκέντρωσή του σε μια περιοχή νεαρού εδάφους.

«Αυτές οι παρατηρήσεις χρειάστηκαν μόνο λίγα λεπτά από το χρόνο του παρατηρητηρίου», είπε η Heidi Hammel της Ένωσης Πανεπιστημίων για Έρευνα στην Αστρονομία, μια διεπιστημονική επιστήμονας του Webb που ηγείται των παρατηρήσεων του ηλιακού συστήματος για τον κύκλο 1 του Webb. «Ακόμη και με αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα, μπορέσαμε να κάνουμε πραγματικά μεγάλη ανακάλυψη. Αυτή η εργασία είναι μια πρώτη απόδειξη των εκπληκτικών ανακαλύψεων που θα μας επιτρέψει να κάνουμε το τηλεσκόπιο James Webb της NASA».

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο παρατηρητήριο διαστημικής επιστήμης στον κόσμο. Ο Webb λύνει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, κοιτάζει πέρα ​​σε μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και διερευνά τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) και την Καναδική Διαστημική Υπηρεσία.

Σ.Ξ.