Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Als er leven bestaat op Jupiters maan Europa, kunnen wetenschappers het binnenkort misschien detecteren

Krediet:NASA

Europa is een van de grootste van de ruim 90 manen in een baan rond de planeet Jupiter. Het is ook een van de beste plekken om naar buitenaards leven te zoeken.



Waarnemingen tot nu toe worden door wetenschappers vaak een ‘oceaanwereld’ genoemd en suggereren sterk dat er zich onder de ijskoude korst van Europa een vloeibare zoutwateroceaan zou kunnen bevinden die twee keer zoveel water bevat als de oceanen op aarde. Nu heeft NASA's Europa Clipper, het grootste ruimtevaartuig dat ooit door de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie voor een planetaire missie is ontwikkeld, de middelen om het te detecteren.

Terwijl het Clipper-ruimtevaartuig de laatste tests en voorbereidingen ondergaat vóór de lancering in oktober 2024, hebben wetenschappers die een van de negen instrumenten aan boord gebruiken een opwindende ontdekking gedaan. Naast het bepalen of Europa leven zou kunnen ondersteunen, zou het instrument in kwestie in feite in staat moeten zijn om buitenaards leven zelf direct te detecteren – mocht het daar bestaan.

De drie belangrijkste ingrediënten voor leven zijn energie, vloeibaar water en de juiste chemicaliën. Het ruimtevaartuig zal meer details geven over deze ingrediënten in Europa en dus over het potentieel ervan om leven te huisvesten.

Europa haalt energie uit de extreme getijdenkrachten die worden veroorzaakt door de zwaartekracht van Jupiter, die het materiaal van de maan duwt en trekt, waardoor er warmte ontstaat. Het is dit proces dat de theorie ondersteunt van een oceaan met vloeibaar water onder het oppervlak.

De buitenaardse oceaan van Europa zou de chemische bouwstenen voor leven kunnen bevatten. Deze omvatten chemische elementen zoals koolstof, zuurstof, fosfor en zwavel. Maar het missieteam zal ook op zoek gaan naar organische verbindingen, die koolstof bevatten en veel van de meer complexe chemicaliën omvatten die van vitaal belang zijn in de biologie.

De ijsschelp van Europa drijft op een oceaan met tweemaal zoveel water als op aarde aanwezig is. Krediet:NASA/JPL-Caltech/Seti Instituut

Het detecteren van de handtekeningen van deze chemicaliën is het belangrijkste doel van de Europa Clipper-missie. Als dergelijk bewijs kan worden gevonden, zou dit erop wijzen dat Europa mogelijk een andere plaats in het zonnestelsel is die in staat is leven te ondersteunen.

Een toevallige vondst

Het Suda-instrument (Surface Dust Mass Analyser), geleid door de Universiteit van Colorado Boulder, is een van de negen instrumenten op Europa Clipper. Het verzamelt kleine ijskorrels en stof uit het gebied boven het oppervlak terwijl het ruimtevaartuig langs de maan vliegt. Het primaire doel is om de samenstelling van dit materiaal te bepalen en, door het traject te analyseren, uit te vinden waar het op het Europese oppervlak vandaan komt.

Wetenschappers geloven dat een deel van het ijskoude materiaal afkomstig kan zijn van uitbarstingen of pluimen op het Europese oppervlak. Deze pluimen zouden water uit de oceaan naar de ruimte kunnen transporteren, dus het analyseren van waaruit dit materiaal is samengesteld zal een goede indicatie geven van de bewoonbaarheid van de oceaan. Het Suda-instrument zal ook kunnen bepalen of materiaal afkomstig is uit Europa zelf, of afkomstig is van een ander nabijgelegen object in het zonnestelsel, zoals een andere maan van Jupiter.

Murthy Gudipati, een planetaire wetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory van de NASA, zei voorafgaand aan de laatste bevindingen:"Wij zijn geen missie om levens te vinden. Het doel van Europa Clipper is om de oceaan van Europa en de bewoonbaarheid van de maan te begrijpen."

Maar recent onderzoek gepubliceerd in Science Advances heeft aangetoond dat Clipper toch een levenszoekmissie zou kunnen zijn. Een groep wetenschappers (van de Universiteit van Washington, de Vrije Universiteit van Berlijn en de Britse Open Universiteit) testte een impact-ioniserende massaspectrometer, hetzelfde type instrument als Suda, in het laboratorium onder gesimuleerde omstandigheden die vergelijkbaar zijn met die verwacht tijdens de Europa missie.

Het Suda-instrument is niet ontworpen om leven te detecteren, maar wetenschappers denken dat het dat wel zou kunnen. Credit:NASA/Lasp-CU Boulder

In de kleine ijskristallen die op de apparatuur werden afgevuurd, stopten de wetenschappers ook wat bacterieel celmateriaal. Ze ontdekten dat zelfs als slechts 1% van het volledige materiaal van een cel in een ijskorrel zat, ze nog steeds de aanwezigheid van bacterieel materiaal konden detecteren. Ze konden ook vaststellen dat verschillende modi van het instrument beter waren voor het detecteren van verschillende organische verbindingen, zoals vetzuren en aminozuren.

Fabian Klenner, een van de onderzoekers, zei tegen New Scientist:"Als levensvormen in Europa hetzelfde principe volgen, namelijk een membraan en DNA gemaakt van aminozuren... dan zou het detecteren van die chemicaliën een 'rokend gun' zijn voor het leven daar."

Het Suda-wetenschapsteam zal deze bevindingen gebruiken om de gegevens uit Europa te analyseren zodra deze arriveren. Ze hebben nog een tijdje om alles klaar te maken:het ruimtevaartuig zal pas in 2030 in Europa aankomen.

Het zou een voldoende fantastisch resultaat zijn als Clipper kan aantonen dat Europa over de noodzakelijke ingrediënten voor leven beschikt, en dit zou ongetwijfeld leiden tot veel onderzoek en speculatie, evenals mogelijke voorbereidingen voor een vervolgmissie om potentieel leven op te sporen. Als Clipper dat allemaal kan doen en tegelijkertijd direct materiaal van buitenaards leven kan verzamelen, zou dat een baanbrekende wetenschappelijke ontdekking zijn.

Tot op heden is er geen concreet bewijs gevonden van leven buiten de aarde, hoewel er aanwijzingen zijn voor geschikte omstandigheden op sommige andere hemellichamen in het zonnestelsel. Het leven op Europa zou de eerste buitenaardse biologie zijn die ooit definitief is ontdekt. Hoewel dit leven waarschijnlijk niet snel met ons zal communiceren, zou het de brandende vraag beantwoorden of biologie ergens anders dan op aarde kan bestaan.

Door te bewijzen dat Europa het leven ondersteunt of heeft ondersteund, kunnen onderzoekers theorieën ontwikkelen en testen over hoe die biologie tot stand is gekomen. Dit zou op zijn beurt ook inzicht kunnen verschaffen in de oorsprong van het leven op onze planeet.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Welke soorten genen hebben plasmiden?
  2. Wat doet de Nucleolus in interfase?
  3. Hoe maak je een 3D-celmembraamodel
  4. Basiscelfuncties
  5. Hoe komen vogels bijeen? Onderzoekers doen de wiskunde om voorheen onbekende aerodynamische fenomenen te onthullen
  6. Welke soorten cellen en organismen ondergaan mitose en meiose?
  7. Hoeveel lentestikstof toe te passen? Het weer vóór het planten kan een aanwijzing zijn
  8. Wat bepaalt de productie van eiwitten in uw lichaam?
  9. Voordelen en nadelen van XRD en XRF

Wetenschap