De Juno-missie beschikt over de best geladen deeltjesinstrumenten die tot nu toe naar Jupiter zijn gestuurd. Het kan de energie, richting en samenstelling van geladen deeltjes op het oppervlak meten. Soortgelijke instrumenten bij Saturnus en Titan vonden daar tholins (een soort organische substantie). Maar ze maten ook deeltjes die atmosferen suggereerden bij de manen van Saturnus Rhea en Dione, naast die bij Titan en Enceladus.

Deze deeltjes staan ​​bekend als pickup-ionen. Planetaire atmosferen bestaan ​​uit neutrale deeltjes, maar de bovenkant van een atmosfeer wordt "geïoniseerd" (wat betekent dat er elektronen verloren gaan) in zonlicht en via botsingen met andere deeltjes, waardoor ionen (geladen atomen die elektronen hebben verloren) en vrije elektronen worden gevormd.

Wanneer een plasma – een geladen gas dat de vierde toestand van materie vormt naast vast, vloeibaar en gas – langs een atmosfeer stroomt met nieuw gevormde ionen, verstoort het de atmosfeer met elektrische velden die de nieuwe ionen kunnen versnellen – het eerste deel van een ion ophaalproces.

Deze oppikkende ionen cirkelen vervolgens rond het magnetische veld van de planeet en gaan meestal verloren uit de atmosfeer, terwijl sommige het oppervlak raken en worden geabsorbeerd. Het oppakproces heeft de atmosfeer van Mars ontdaan van deeltjes nadat het magnetische veld van de rode planeet 3,8 miljard jaar geleden verloren ging.

Europa kent ook een afhaalprocedure. De nieuwe metingen tonen de veelbetekenende tekenen van het opnemen van moleculaire zuurstof- en waterstofionen van het oppervlak en de atmosfeer. Sommige hiervan ontsnappen uit Europa, terwijl andere het ijskoude oppervlak raken, waardoor de hoeveelheid zuurstof op en onder het oppervlak toeneemt.

Dit bevestigt dat zuurstof en waterstof inderdaad de hoofdbestanddelen van de Europese atmosfeer zijn – in overeenstemming met waarnemingen op afstand. De metingen impliceren echter dat de hoeveelheid geproduceerde zuurstof – die door het oppervlak in de atmosfeer wordt vrijgegeven – slechts ongeveer 12 kg per seconde bedraagt, aan de onderkant van eerdere schattingen van ongeveer 5 kg tot 1.100 kg per seconde.

Dit zou erop wijzen dat het oppervlak zeer weinig erosie ondergaat. Uit de metingen blijkt dat dit mogelijk slechts 1,5 cm van de Europese oppervlakte per miljoen jaar bedraagt, wat minder is dan we dachten. Europa verliest dus voortdurend zuurstof als gevolg van opnameprocessen, waarbij slechts een kleine hoeveelheid extra zuurstof vrijkomt van het oppervlak om het aan te vullen en weer op het oppervlak terechtkomt.

Dus wat betekent dat voor de kansen op het herbergen van leven? Een deel van de zuurstof die in het oppervlak zit, kan zijn weg vinden naar de ondergrondse oceaan om al het leven daar te voeden. Maar op basis van de schatting van het totale zuurstofverlies in het onderzoek zou dit minder moeten zijn dan de eerder geschatte 0,3 kg tot 300 kg per seconde.

Het valt nog te bezien of dit percentage, geregistreerd op 29 september 2022, gebruikelijk is. Misschien is het niet representatief voor de totale hoeveelheid zuurstof op de maan. Het kan zijn dat de uitbarsting van pluimen, de positie van de baan en de stroomopwaartse omstandigheden de snelheid op bepaalde tijdstippen respectievelijk verhogen en verlagen.

NASA's Europa Clipper-missie, die later dit jaar wordt gelanceerd, en de Juice-missie, die twee keer langs Europa zal vliegen op weg naar een baan om Ganymede, zullen deze metingen kunnen opvolgen en veel meer informatie kunnen verschaffen over de bewoonbaarheid van Europa.

Journaalinformatie: Natuurastronomie

Aangeboden door The Conversation

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