Sorprendenti informazioni sull'ossigeno ottenute da un sorvolo ravvicinato di Europa

La luna gioviana ricoperta di ghiaccio produce 1.000 tonnellate di ossigeno ogni 24 ore, sufficienti a respirare un giorno per un milione di esseri umani.

Scienziati con NASAVinci la missione di Giunone Giovedì Hanno calcolato che il tasso di ossigeno prodotto sulla luna gioviana Europa era significativamente inferiore rispetto a studi precedenti. Pubblicato il 4 marzo Astronomia naturaleI risultati sono stati ottenuti misurando le emissioni di idrogeno dalla superficie della luna ghiacciata utilizzando i dati raccolti dallo strumento Jovian Auroral Distribution Experiment (JDE) della navicella spaziale.

Gli autori dello studio stimano che la quantità di ossigeno prodotta sia di circa 26 libbre (12 chilogrammi al secondo) al secondo. Le stime precedenti vanno da poche libbre al secondo a 2.000 libbre al secondo (oltre 1.000 chilogrammi al secondo). Gli scienziati ritengono che parte dell’ossigeno prodotto in questo modo possa raggiungere la superficie dell’oceano lunare come potenziale fonte di energia metabolica.

Il potenziale di vita di Europa

Europa è la quarta più grande, con un diametro equatoriale di 1.940 miglia (3.100 chilometri). Le 95 lune conosciute di Giove e il più piccolo dei quattro satelliti galileiani. Gli scienziati ritengono che sotto la crosta ghiacciata si nasconda un vasto oceano interno di acqua salata e sono incuriositi dalla possibilità che sotto la superficie vi siano condizioni che supportino la vita.

L'acqua non è l'unico obiettivo degli astrofisici: anche la posizione delle lune gioviane gioca un ruolo importante nelle possibilità biologiche. L'orbita di Europa la colloca al centro delle cinture di radiazione dei giganti gassosi. Le particelle cariche o ionizzate di Giove bombardano la superficie ghiacciata, dividendo le molecole d'acqua in due per formare ossigeno, che entra nell'oceano lunare.

Le particelle cariche provenienti da Giove colpiscono la superficie di Europa, dividendo le molecole di acqua congelata in molecole di ossigeno e idrogeno. Gli scienziati ritengono che parte di questo gas di ossigeno appena formato possa aver spostato la superficie della Luna verso l'oceano, come illustrato nell'immagine nel riquadro. Credito: NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

“Europa sta lentamente perdendo la sua acqua in un flusso che scorre come una calotta di ghiaccio. Solo che, in questo caso, il flusso è un liquido di particelle che sono state ionizzate attorno a Giove dal suo insolito campo magnetico”, ha detto lo scienziato JADE Jamie Salle. università di Princeton Nel New Jersey. “Quando queste particelle ionizzate colpiscono Europa, rompono il ghiaccio d'acqua molecola per molecola in superficie per produrre idrogeno e ossigeno. In un certo senso, l'intero ghiaccio viene costantemente eroso da onde di particelle cariche che lo investono.

Cattura l'esplosione

Quando Giunone volò entro 220 miglia (354 chilometri) da Europa il 29 settembre 2022 alle 14:36 ​​PDT, JADE rilevò e misurò gli ioni di idrogeno e ossigeno creati da particelle cariche “raccolte” dalla magnetosfera di Giove. Il campo è come passare la luna.

“Durante la NASA Galileo La missione volata da Europa, che ci ha aperto gli occhi sulle interazioni complesse e dinamiche che Europa ha con il suo ambiente. Giunone ha portato una nuova capacità di misurare direttamente la composizione delle particelle cariche dell'atmosfera di Europa, e non vediamo l'ora di sbirciare ulteriormente dietro le quinte di questo fantastico mondo acquatico”, ha detto Salle. “Ma quello che non ci siamo resi conto è che Giunone le osservazioni sulla quantità di ossigeno prodotto sulla superficie ghiacciata di Europa ci daranno molto di più. Ci danno un controllo accurato.”

Juno 11 è progettato per studiare il sistema gioviano con sofisticati strumenti scientifici, tra cui nove sensori di particelle cariche e onde elettromagnetiche per studiare la magnetosfera di Giove.

“La nostra capacità di volare vicino ai satelliti galileiani durante la nostra missione estesa ha iniziato ad affrontare una vasta area della scienza, comprese alcune opportunità uniche per contribuire allo studio dell'abitabilità di Europa”, ha affermato Scott Bolton, ricercatore principale del Juno's Southwest Research. Istituto. a Sant'Antonio. “Non abbiamo ancora finito. E le prime sonde del sorvolo della Luna, dell’anello più vicino di Giove e dell’atmosfera polare devono ancora arrivare.

La produzione di ossigeno è uno dei tanti aspetti che la missione Europa Clipper della NASA studierà quando raggiungerà Giove negli anni '30. La missione ha nove sofisticati carichi utili. Strumenti scientifici Determinare se le condizioni sono adatte alla vita in Europa.

Ora Bolton e il resto della squadra della missione Juno hanno messo gli occhi su un altro mondo gioviano, la luna Io adornata dal vulcano. Il 9 aprile, la navicella spaziale arriverà a circa 10.250 miglia (16.500 chilometri) dalla sua superficie. I dati raccolti da Juno si aggiungeranno ai risultati dei passati sorvoli di Io, inclusi due avvicinamenti più ravvicinati di circa 932 miglia (1.500 chilometri) il 30 dicembre 2023 e il 3 febbraio 2024.

Nota: J.R. Salah, F. Allegrini, R.W. Ebert, F. Bagnell, S.J. Bolton, S. Fatemi, T.J. McComas, A. Pontoni, J. Acido, H.D. Smith, “Produzione di ossigeno dalla dissociazione della superficie del ghiaccio d'acqua di Europa” DF Strobel, SD Vance, A. Vorburger e RJ Wilson, 4 marzo 2024, Astronomia naturale.
DOI: 10.1038/s41550-024-02206-x

Il Jet Propulsion Laboratory della NASA, una divisione del Caltech a Pasadena, in California, gestisce la missione Juno per il ricercatore principale Scott Bolton del Southwest Research Institute di San Antonio. Juno fa parte del programma New Frontiers della NASA, gestito per la direzione della missione scientifica dell'agenzia a Washington presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. L’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) ha finanziato il Jovian Infrared Auroral Mapper. Lockheed Martin a Denver costruisce e gestisce lo space shuttle.