ยูโรปา หนึ่งในดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสมีเปลือกน้ำแข็งหนาและมีมหาสมุทรน้ำเค็มใต้ผิวดินอันกว้างใหญ่ใต้พื้นผิวน้ำแข็งด้วยเหตุนี้จึงเสนอให้เป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในระบบสุริยะที่เป็นแหล่งสิ่งมีชีวิตบางรูปแบบนอกโลก การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้จากการสังเกตการณ์โดยตรงของภารกิจจูโนไปยังดาวพฤหัสบดีพบว่าการผลิตออกซิเจนบนพื้นผิวยูโรปาต่ำมาก นี่อาจหมายถึงการส่งออกซิเจนจากน้ำแข็งที่มีออกซิเจนไปยังมหาสมุทรของเหลวใต้พื้นผิวลดลงอย่างมาก และช่วงที่แคบลงเพื่อรองรับสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรยุโรป ภารกิจ Europa Clipper ที่กำลังจะมาถึงนี้ คาดว่าจะให้ความกระจ่างมากขึ้นเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตบางชนิดในมหาสมุทรของยุโรป การค้นพบสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ดึกดำบรรพ์ในมหาสมุทรยุโรปในอนาคตจะเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงการเกิดขึ้นอย่างอิสระของสิ่งมีชีวิตในสถานที่สองแห่งที่แตกต่างกันใน จักรวาล.
ฟิสิกส์และเคมีเข้าใจกันทุกที่ แต่ชีววิทยาอาจไม่เป็นเช่นนั้น บนโลก สิ่งมีชีวิตมีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลักและต้องใช้น้ำที่เป็นของเหลวเป็นตัวทำละลายซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิต (รวมถึงคาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟอสฟอรัส และซัลเฟอร์) และแหล่งพลังงาน พลังงานส่วนใหญ่มาจากดวงอาทิตย์หลังจากการดักจับโดยพืชผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง และเกิดขึ้นโดยการหายใจโดยมีออกซิเจน อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตบางชนิดบนโลก เช่น อาร์เคีย อาจใช้แหล่งพลังงานอื่น และชีวิตยังต้องใช้เวลาในการสร้างสรรค์และพัฒนาอีกด้วย
ด้วยความเข้าใจอันกว้างขวางเกี่ยวกับชีวิต (ในฐานะกระบวนการที่ต้องใช้น้ำของเหลว องค์ประกอบทางเคมีบางชนิด แหล่งพลังงานและเวลา) การค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลกภายในและภายนอกระบบสุริยะเกี่ยวข้องกับการระบุ ดาวเคราะห์/ดาวเทียมธรรมชาติที่มีน้ำของเหลวปริมาณมากเป็นขั้นตอนแรก
ยูโรปา หนึ่งในดาวเทียมธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัส มีเปลือกน้ำแข็งหนา บรรยากาศบางๆ ประกอบด้วยออกซิเจนเป็นส่วนใหญ่ และมหาสมุทรน้ำเค็มใต้ผิวดินขนาดใหญ่ใต้พื้นผิวน้ำแข็งที่กักเก็บน้ำไว้เป็นสองเท่าของปริมาณน้ำมากกว่าในมหาสมุทรโลก มหาสมุทรของยุโรปอาจมีองค์ประกอบทางเคมี/องค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตที่จำเป็น การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นไปไม่ได้ในมหาสมุทรยุโรป เนื่องจากถูกปกคลุมไปด้วยชั้นน้ำแข็งหนา อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาทางเคมีเป็นที่รู้กันว่าให้พลังงานแก่สิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ เนื่องจากยุโรปมีอายุเกือบเท่ากับโลก จึงมีข้อเสนอแนะว่าสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์บางชนิดอาจมีการพัฒนาในมหาสมุทรของยุโรป
สิ่งมีชีวิตเป็นไปไม่ได้บนพื้นผิวของยุโรปเนื่องจากการได้รับรังสีหนักจากดาวพฤหัสบดีและอวกาศอย่างต่อเนื่อง แต่อนุภาคที่มีประจุในการแผ่รังสีจะทำลายค่า H2O โมเลกุลในน้ำแข็งบนพื้นผิวเพื่อสร้าง H2 และ O2 (การมีอยู่ของออกซิเจนในชั้นบรรยากาศของยุโรปได้รับการยืนยันจากสายการปล่อยก๊าซก่อนหน้านี้) ดังนั้นออกซิเจนที่ผลิตขึ้นและการส่งมันไปยังมหาสมุทรใต้ผิวดินในเวลาต่อมาจึงมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต ถ้ามี การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรยุโรปยังขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิตออกซิเจนบนพื้นผิวของยุโรปและการแพร่กระจายของออกซิเจนไปยังมหาสมุทรใต้ผิวดินในภายหลังเพื่อรองรับการหายใจของสิ่งมีชีวิตในนั้น
การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้จากการสังเกตการณ์โดยตรงครั้งแรกโดยการทดลองของ JADE ในภารกิจจูโนไปยังดาวพฤหัส ได้ยืนยันว่าไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นองค์ประกอบหลักของชั้นบรรยากาศของยุโรป นักวิจัยยังพบว่าปริมาณการผลิตออกซิเจนบนพื้นผิวของยุโรปอยู่ที่ประมาณ 12 ± 6 กิโลกรัมต่อวินาที ซึ่งเป็นประมาณหนึ่งในสิบของอัตราที่ระบุโดยการศึกษาก่อนหน้านี้ นี่อาจหมายถึงการส่งออกซิเจนจากน้ำแข็งที่มีออกซิเจนไปยังมหาสมุทรของเหลวใต้พื้นผิวลดลงอย่างมาก และช่วงที่แคบลงเพื่อรองรับสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรยุโรป
ภารกิจ Europa Clipper ซึ่งมีกำหนดเปิดตัวในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2024 และจะเริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2030 จะทำให้กระจ่างมากขึ้นเกี่ยวกับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดในมหาสมุทรของยุโรป
แม้จะมีความเป็นไปได้สูง แต่ก็ไม่มีหลักฐานใด ๆ ชีวิต ก่อตัวเหนือโลกจนถึงตอนนี้ การค้นพบสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ดึกดำบรรพ์ในมหาสมุทรยุโรปในอนาคตจะเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงการเกิดขึ้นอย่างอิสระของสิ่งมีชีวิตในสองแห่งเมื่อเป็นไปตามข้อกำหนดที่จำเป็น
***
อ้างอิง:
- Szalay, JR, Allegrini, F., Ebert, RW และคณะ การผลิตออกซิเจนจากการแยกตัวของพื้นผิวน้ำและน้ำแข็งของยุโรป แนท แอสทรอน (2024) เผยแพร่เมื่อ 04 มีนาคม 2024.DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x
- NASA 2024 ข่าว – ภารกิจจูโนของ NASA วัดการผลิตออกซิเจนที่ยุโรป 04 มีนาคม 2024 มีจำหน่ายที่ https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/
***
