Луна Юпитера Европа производит 1 000 тонн кислорода каждые 24 часа, что достаточно для дыхания миллиона человек в течение дня. Эта цифра была рассчитана группой ученых из миссии НАСА “Юнона” и значительно ниже предыдущих оценок.
Данные были получены с помощью прибора Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE – Эксперимент по распределению полярных сияний Юпитера) на борту “Юноны”, который измеряет выбросы газов с поверхности спутника. Согласно этому анализу, производство кислорода составляет около 12 кг/с. Предыдущие оценки варьировались от нескольких кг до 1 000 кг/с.
Ученые полагают, что часть вырабатываемого таким образом кислорода может попадать в океан под ледяным щитом спутника в качестве источника метаболической энергии.
Производство кислорода на Европе
Европа – четвёртая по величине из 95 лун Юпитера и самая маленькая из четырех галилеевых лун. Ученые полагают, что под ледяной корой находится огромный внутренний океан жидкой соленой воды. По их мнению, это идеальная среда для поддержания жизни.
Но не только вода заинтриговала исследователей. Расположение Европы играет важную роль в возможности существования жизни. Ведь орбита луны находится прямо в центре радиационного пояса Юпитера. Заряженные (ионизированные) частицы Юпитера попадают на ледяную поверхность и расщепляют молекулы воды на водород и кислород, как показано на рисунке ниже.
Джейми Салей, ученый из Принстонского университета в Нью-Джерси, который входит в команду JADE, объясняет: “В некотором смысле вся ледяная оболочка постоянно разрушается падающими на нее волнами заряженных частиц”.
29 сентября 2022 года, когда “Юнона” пролетела в 354 км над поверхностью Европы, JADE обнаружил и измерил ионы водорода и кислорода, образовавшиеся в результате бомбардировки заряженными частицами и “подхваченные” магнитными силами Юпитера, когда он проходил перед луной.
Данные миссии НАСА “Галилео” заставили ученых предположить это сложное и динамичное взаимодействие между луной Европой и ее окружением. “Галилео” достиг системы Юпитера в 1995 году и завершил свою миссию 21 сентября 2003 года столкновением с газовым гигантом.
“Юнона” смогла напрямую измерить состав заряженных частиц, испускаемых атмосферой Европы. Кроме того, наблюдения и данные, собранные JADE, установили очень жесткие ограничения на количество кислорода, образующегося на ледяной поверхности Европы. До этого исследования состав атмосферы Европы никогда не подвергался прямому анализу. Кроме того, оценки производства кислорода, полученные с помощью моделирования, отличались на несколько порядков.
Производство кислорода – одна из многих тем, которые будет изучать космический аппарат НАСА “Европа Клиппер”, когда он достигнет орбиты Юпитера в 2030 году (старт намечен на октябрь этого года). Космический аппарат будет нести девять научных инструментов, чтобы определить, есть ли на Европе условия, подходящие для жизни.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.
Читайте также: Луна Юпитера Каллисто содержит гораздо больше кислорода, чем ожидалось