Europa, een van de vele manen van Jupiter, is een van de meest veelbelovende plekken om buitenaards leven te vinden in ons zonnestelsel. Onder een kilometers dikke ijslaag bevindt zich wellicht een oceaan van vloeibaar water. Maar uit een nieuwe studie blijkt dat de zeebodem mogelijk geologisch dood is en dat zet een flinke domper op de hoop dat Europa leven kan herbergen.
Op aarde wemelt het van het leven rond hydrothermale bronnen op de oceaanbodem. Dat zijn plekken waar scheuren in de aardkorst zeewater in contact brengen met vers gesteente. Bij die interactie komen allerlei chemische stoffen vrij die micro-organismen als energiebron kunnen gebruiken. Geen zonlicht nodig.
Wetenschappers koesteren al decennialang de hoop dat er zich onder de oppervlakte van Europa iets gelijkaardigs voordoet. De Jupitermaan heeft een oceaan die zo’n 97 kilometer diep is. Als er op de bodem breuken zouden ontstaan door tektonische activiteit, zou dat de perfecte omgeving kunnen zijn voor primitief leven.
Te weinig kracht om de bodem te breken
Maar daar zit nu het probleem. Amerikaanse onderzoekers hebben berekend hoeveel spanning er nodig is om breuken te laten bewegen op Europa’s zeebodem. Daarna keken ze naar alle bekende krachten die zulke spanning zouden kunnen veroorzaken.
De resultaten zijn ontmoedigend. De getijdenkracht van Jupiter, die Europa elke 84 uur een beetje uitrekt en samenperst, levert slechts ongeveer 3 procent van de benodigde spanning op. Zelfs als je aanneemt dat het gesteente al verzwakt is door miljarden jaren aan slijtage, blijft de getijdenkracht een factor tien tot twaalf te zwak.
Ook andere mechanismen schieten tekort. De stroming in Europa’s mantel (de laag onder de korst) zou in theorie breuken kunnen veroorzaken, maar zelfs in het meest optimistische scenario is die kracht honderden keren te zwak. En het krimpen van Europa’s binnenste door afkoeling? Daarvoor zou de rotsige kern met een hele kilometer moeten slinken voordat er iets zou breken.
Chemisch evenwicht: einde verhaal?
Zonder actieve breuken kan zeewater niet diep in de rotsbodem doordringen. Reacties tussen water en gesteente blijven dan beperkt tot hooguit de bovenste paar honderd meter. Na verloop van tijd bereikt die zone een chemisch evenwicht met de oceaan erboven en dan stopt de aanvoer van chemische energie.
Voor leven dat afhankelijk is van zulke chemische reacties is dat een probleem. Organismen die energie halen uit het mengen van vloeistoffen met verschillende chemische samenstellingen zouden op den duur zonder brandstof komen te zitten.
Is alle hoop verloren?
Niet helemaal. De onderzoekers wijzen op alternatieve energiebronnen die niet afhankelijk zijn van tektonische activiteit. Radioactief verval van uranium, thorium en kalium in het gesteente kan waterstof produceren, een proces dat radiolyse heet. Op aarde leven er micro-organismen in oude rotsformaties die precies dat doen, kilometers onder het aardoppervlak.
Of dit voldoende energie kan leveren voor een heel ecosysteem op Europa is nog onduidelijk. Maar het betekent wel dat de zoektocht naar leven niet per se ophoudt bij een geologisch stille zeebodem.
Europa Clipper gaat het uitzoeken
De NASA-missie Europa Clipper, die in 2024 is gelanceerd en in 2030 bij Jupiter aankomt, zal helpen om deze vragen te beantwoorden. Het ruimtevaartuig gaat onder andere meten hoe dik de ijslaag is, hoeveel warmte er vrijkomt door getijdenwerking en of er misschien waterpluimen uit de ijskorst spuiten die iets kunnen onthullen over de chemische samenstelling van de oceaan.
Toch zal zelfs deze missie wellicht geen definitief antwoord geven. Uiteindelijk zullen we de oceaan en misschien ooit de zeebodem rechtstreeks moeten onderzoeken om te weten of er leven is op Europa.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Lancering Europa Clipper: gaat de grootste ruimtesonde ooit, leven ontdekken op Jupiters maantje? en Is er leven op Europa? Wetenschappers onthullen meer geheimen over deze bevroren maan van Jupiter. Of lees dit artikel: Jupiter was ooit twee keer zo groot als nu en had een 50 keer sterker magnetisch veld.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
