Avrupa'da karbon bakımından zengin bir okyanusa dair kanıtlar ortaya çıkıyor - Fizik Dünyası

ABD'deki gezegen bilim insanları, Jüpiter'in uydusu Europa'nın yüzeyindeki karbonun izini onun altındaki buzlu okyanusa kadar sürdüler ve okyanusun doğası ve kökeni hakkında yeni bilgiler ortaya çıkardılar. Keşif, astrobiyologların, karbondioksit formunda bulunan karbonun, buzun altında meydana gelen biyolojik süreçlerden kaynaklanabileceği yönündeki umutlarını artırdı. Ancak Europa'nın yüzeyinden fışkıran su bulutlarına yönelik aramalar sonuçsuz kaldı ve gözlemlere katılan bilim insanları, karbonun biyolojik ve jeolojik kaynakları arasında ayrım yapmak için daha iyi ölçümlere ihtiyaç duyulacağını söylüyor.

Jüpiter'in tuzlu sıvı su içinde manyetik alan oluşturan devasa manyetosferi sayesinde Europa'da bir okyanus olduğunu biliyoruz. Astrobiyologlar yıllardır bu okyanusun yaşanabilirliği hakkında spekülasyonlar yapıyorlardı, ancak ayın 23-47 kilometre kalınlığındaki buz kabuğunun altında gömülü olması nedeniyle bunu incelemek zor.

Karbon kaosu

Son araştırmalar, okyanusu doğrudan araştırmak için buzu kazmak yerine, okyanusu bize yakınlaştırmak için James Webb Uzay Teleskobu (JWST) üzerindeki Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) ve Yakın Kızılötesi Spektrometreyi (NIRSpec) kullandı. Europa'nın yüzeyindeki özellikler arasında, rengi solmuş sırtlarla çaprazlanmış düzensiz şekilli bloklarla dolu bölgeler yer alıyor. Kaos bölgesi olarak bilinen bu bölgeler, okyanustan gelen malzemenin yüzeye çıktığı ve yüzeye ulaştığı yerler olarak yorumlandı ve iki ayrı ekipteki bilim insanları, okyanusun bileşimine ilişkin kanıtları burada aradılar.

Veriler, Europa'nın önde gelen yarım küresindeki 1,800 kilometre genişliğindeki kaos alanı olan Tara Regio'da dört güçlü spektral karbondioksit izi gösterdi. Bilim adamları ayrıca Powys Regio adı verilen kaos bölgesinin başka bir bölgesinde daha zayıf bir karbondioksit sinyali tespit ettiler.

4.25 ve 4.27 mikron spektral dalga boylarında karbondioksit izleri özellikle dikkat çekti. İkincisi, saf karbon dioksit buzunun beklenen kızılötesi emisyonuyken, ilki, karbondioksit ve diğer moleküllerin bir karışımını akla getiriyor.

Takımlardan biri, liderliğinde Geronimo Villanueva NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden bir araştırmacı, bu karışımın karbondioksit ve metanolle karıştırılmış su buzu olduğunu tanımladı. İlginçtir ki laboratuvar deneyleri, 4.25 mikronluk imzanın okyanustan yüzeye çıkan ve ışınlanan tuzlardan kaynaklanabileceğini öne sürüyor. Karbondioksit-su-buz-metanol karışımı daha sonra ya tuz kristallerinin etrafında ince bir film oluşturur ya da bunların içinde sıkışıp kalır.

İlkel bir köken

Europa'daki karbon-12'nin karbon-13 izotoplarına oranı da oldukça ilgi çekicidir. Villanueva'nın ekibi bu oranı 83 (+/-19) olarak ölçerek, Satürn'ün uyduları, Japonya'nın Hayabusa-2 misyonu tarafından ziyaret edilen Dünya'ya yakın asteroit Ryugu ve karbon-12'ye sahip Dünya'da ölçülen oranların sınırları içerisine sıkı bir şekilde yerleştirdi. inorganik karbon (yani hidrojene bağlı olmayan karbon) için karbon-13 oranı 89'dur. Bu benzerlik, farklı cisimlerde farklı izotop oranlarında oluşan suyun aksine, güneş sistemimizdeki dünyalarda ve uydularda yerleşik olan karbonun aynı kaynaktan geldiğini akla getiriyor.

Villanueva, "Elde ettiğimiz doğruluk dahilindeki izotop değerleri, gerçekten de diğer uyduların ve bazı ilkel materyallerinkilerle tutarlı" diyor. Fizik dünyası.

Bu nedenle, Europa'nın karbon ölçümleri, yaklaşık 4.5 milyar yıl önce güneş sistemini oluşturan proto-yıldız diskindeki malzemelerin bileşimi ve dağılımı hakkında daha fazla bilgi sağlıyor.

Oksitlenmiş bir okyanus

The ikinci takımAşağıdakilerden oluşan Samantha Trumbo Cornell Üniversitesi ve Michael Brown Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nden, Europa'nın karbonunun kökenlerine odaklandı. JWST, Europa'nın yüzeyinde hiçbir karmaşık organik molekül tespit etmediğinden Trumbo ve Brown, bunun, Jüpiter çevresindeki radyasyon ortamının onları parçalaması nedeniyle bu organiklerin foto-ayrışması yoluyla oluşan karbondioksitin olasılığını ortadan kaldırdığını söylüyor. Bunun yerine gözlemler, karbonun yüzeye ulaştığında zaten karbondioksit formunda olduğunu gösteriyor; bu da bu karbon dioksitin okyanusta çözünmesi gerektiğini gösteriyor.

Buna dayanarak Trumbo ve Brown, Europa okyanusunun durumu hakkında bazı genel sonuçlar çıkardılar. Okyanusun oldukça oksitlenmiş olduğunu öne sürüyorlar; bu, yüzeydeki radyasyon ortamında oluşan moleküler oksijen ve hidrojen peroksit gibi oksidanların buzundaki aşağı doğru hareketi gösteren modellerle tutarlı. Ancak NIRSpec'in güçlü gözü bile karbondioksitin canlı organizmalardan gelip gelmediğini belirleyemedi. Villanueva da aynı fikirde: "Europa'da gözlemlenen karbonun oluşum ve evrim süreçlerini daha iyi belirlemek için daha fazla ölçüme ve daha yüksek doğruluklara ihtiyaç duyulacak."

Avrupa Uzay Ajansı, Jüpiter ve uydularına JUICE görevini başlattı

Daha fazla ölçüm gerektirecek başka bir şey de Europa'nın yüzeyinin çok yukarılarına püsküren su bulutlarıdır. Hubble Uzay Teleskobu bu tür bulutları son 10 yılda üç kez tespit etse de JWST, Kasım 2022'deki gözlemlerinde hiçbirini görmedi. Bu, bulutların gerçek olmadığı anlamına gelmese de üst sınır olarak 300 kilogramlık bir sınır koyuyor. saniyede ortalama malzeme yayılma hızına göre. Bu aynı zamanda, eğer mevcutsa, dumanların aralıklı olması gerektiği anlamına da gelir.

Avrupa Uzay Ajansı'nın gelecek on yıl içinde daha fazla bilgi alması muhtemeldir. Jüpiter Buzlu Uyduları Kaşifi (JUICE), 2031'de Jovian sistemine ulaştığında Europa'nın iki yanından uçuş gerçekleştirecek. NASA'nın Europa Makası Misyon ayrıca 2024 yılında Jüpiter'e doğru yola çıkacak ve varış tarihi 2030 olarak planlanıyor. JWST'nin gözlemleri, iki misyonun Europa'nın yüzeyinde nerede ve ne çalışması gerektiğini belirlemede hayati bir rol oynayacak.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/evidence-emerges-for-a-carbon-rich-ocean-on-europa/