4 марта учёные объявили о результате своего исследования, в котором им удалось измерить количество молекулярного кислорода вокруг спутника Юпитера, Европы. Ранее исследователи лишь приблизительно оценивали содержание кислорода на этом ледяном спутнике, но впервые им удалось провести прямые измерения.

На этой иллюстрации показаны заряженные частицы Юпитера,  «бомбардирующие» поверхность Европы, расщепляющие молекулы замороженной воды на молекулы кислорода и водорода. Учёные полагают, что некоторые из этих вторичных газов кислорода могут мигрировать в сторону подземного океана Луны, как показано на схеме. Источник: NASA / JPL-Caltech / SWRI / PU  

Результаты исследования оказались ниже предыдущих оценок. Это вызвало вопросы о потенциале обитаемости Европы, которая, согласно предположениям, скрывает водяной океан под своей поверхностью. Или, по крайней мере, условий для возникновения жизни, какую мы знаем. Однако, данная дискуссия требует дальнейшего исследования.

Предыдущие оценки содержания кислорода на Европе основывались на выбросах атомарного кислорода. В отличие от молекулярного кислорода, который состоит из двух атомов, атомарный кислород состоит только из одного атома. Хотя атомарный кислород не может служить нам для дыхания, учёные полагали, что измерение его содержания в атмосфере Европы позволит сделать выводы о наличии пригодного для дыхания кислорода на этом спутнике.

Новое исследование позволило ещё больше сузить предыдущие предсказания. Учёные осуществили прямое измерение содержания кислорода на Европе с помощью зонда «Юнона».

Как объясняет команда в исследовании, существуют такие химические реакции, которые могут превратить некоторые молекулы замороженной воды Европы в молекулярный водород и молекулярный кислород. И если бы такие реакции действительно имели место, то доказательством было бы появление ионов кислорода и водорода вокруг спутника — ионов, поскольку они несли бы электрические заряды. Сильное радиационное поле Юпитера, через которое проходит орбита Европы, играет важную роль в этом процессе: теория имела прочную основу, поскольку орбитальная траектория Европы проходит через один из радиационных поясов Юпитера. В этом поясе есть множество заряженных частиц, которые могут воздействовать на поверхность Луны, потенциально вызывая процесс расщепления воды.

В сентябре 2022 года зонд «Юнона» , находясь на расстоянии 354 километров от Европы, обнаружил доказательства такого расщепления воды. Ионы водорода и кислорода, образованные при «бомбардировке заряженных частиц», были захвачены магнитным полем Юпитера.

Учёные пришли к выводу, что атмосфера Европы каждую секунду генерирует около 12 килограммов молекулярного кислорода. Это значительно меньше, чем предыдущие оценки, которые достигали 900 килограммов в секунду.

Эти результаты указывают на более ограниченные возможности обитаемости океана Европы. Учёные планируют продолжить исследования и провести аналогичные измерения на другом спутнике Юпитера — Ио. Дальнейшие исследования помогут расширить знания о возможных условиях и распространённости жизни в нашей Солнечной системе.

Подробнее на iXBT