Webb heeft sporen van koolstofdioxide gevonden. Dat de maan leven herbergt, is hiermee weer wat aannemelijker geworden.
Al enige tijd zijn astronomen bijzonder geïnteresseerd in Jupiters maan Europa. Dat komt omdat Europa één van de weinige plekken in ons zonnestelsel is waar leven mogelijk zou kunnen zijn. Eerder onderzoek heeft namelijk aangetoond dat onder het ijsoppervlak van de maan een zoute oceaan van vloeibaar water en een rotsachtige zeebodem schuilgaat. En daarvan gaat menig astronomen-hart sneller kloppen. Wetenschappers hadden echter nog niet vastgesteld of die oceaan ook de essentiële chemische bouwstenen voor leven bevat, met name koolstof. Tot nu.
Koolstof
De aanwezigheid van koolstof op Europa zou een belangrijke ontdekking zijn. “Op aarde gedijt het leven bij een grote verscheidenheid aan chemische elementen – hoe meer diversiteit, hoe beter,” aldus onderzoeker Geronimo Villanueva. “Door de chemische samenstelling van de oceaan van Europa te doorgronden, kunnen we beoordelen of deze omgeving ongeschikt is voor het ondersteunen van leven zoals wij dat kennen, of juist gunstige voorwaarden zou kunnen bieden voor het ontstaan en bestaan van leven.”
James Webb
Om daar meer over te weten te komen, schakelden de onderzoekers de hulp in van ruimtetelescoop James Webb, die uitgerust is met de geavanceerde ‘Near InfraRed Spectrograph’, een instrument waarmee astronomen meer te weten kunnen komen over de chemische samenstelling van objecten in de ruimte. Dit instrument leverde vervolgens gedetailleerde spectrale informatie over een specifiek gebied op Europa, wat het team vervolgens weer in staat stelde om bepaalde chemische stoffen te lokaliseren. “Deze waarnemingen namen slechts enkele minuutjes in beslag,” zegt onderzoeker Heidi Hammel. “En zelfs in die korte tijdspanne waren we in staat om zeer waardevol onderzoek te verrichten.”
Koolstofdioxide
Het onderzoek leidt tot een spannende ontdekking. Zo heeft Webb vastgesteld dat er op het oppervlak van Europa een overvloed aan koolstofdioxide te vinden is, vooral in de zogenoemde Tara Regio. Hier is het ijsoppervlak verstoord en waarschijnlijk heeft er uitwisseling van materiaal plaatsgevonden tussen de onderliggende oceaan en het ijzige oppervlak. “Eerdere observaties met ruimtetelescoop Hubble lieten al zien dat er zout afkomstig van de oceaan in het Tara Regio-gebied te vinden is,” vertelt onderzoeker Samantha Trumbo. “Nu hebben we ontdekt dat koolstofdioxide daar ook in grote hoeveelheden aanwezig is. Dit suggereert dat de koolstof hoogstwaarschijnlijk afkomstig is van de ondergrondse oceaan van Europa.”
Niet stabiel
De onderzoekers sluiten uit dat de koolstof door neerstortende meteorieten of andere externe bronnen op de maan terecht is gekomen. Bovendien lijkt het erop dat het relatief recent op het oppervlak is afgezet. Koolstofdioxide blijft namelijk niet lang stabiel op het oppervlak van Europa. Daarom denken wetenschappers dat het waarschijnlijk op een geologisch recente tijdschaal is geleverd. Deze conclusie wordt ondersteund door het feit dat het in grote hoeveelheden aanwezig is in een gebied dat geologisch gezien jong is. “Op dit moment geloven we dat we concrete waarnemingen hebben die aantonen dat de koolstof die we op het oppervlak van Europa aantreffen, afkomstig is uit de oceaan onder het oppervlak,” aldus Trumbo. “Dit is een belangrijke ontdekking, want koolstof is een essentieel element voor biologische processen.”
Het team heeft ook geprobeerd bewijs te vinden voor opstijgende pluimen van waterdamp vanaf het oppervlak van Europa. Eerdere onderzoekers dachten op zulke pluimen in 2013, 2016 en 2017 te zijn gestuit. Het was echter lastig om definitief bewijs te verkrijgen. Helaas vond het team van Villanueva niets. Het team benadrukt echter dat hun gebrek aan detectie niet betekent dat er geen pluimen zijn. “Er blijft altijd een mogelijkheid dat deze pluimen variabel zijn en dat je ze alleen op bepaalde momenten kunt zien,” zegt Hammel. “Het enige wat we met 100 procent zekerheid kunnen zeggen, is dat we geen pluim hebben waargenomen op Europa toen we de waarnemingen met Webb uitvoerden.”
Het betekent dat het steeds aannemelijker wordt dat de ondergrondse oceaan van Europa leven herbergt. Een intrigerende gedachte. Of dit daadwerkelijk het geval is, zal hopelijk Europa Clipper ons kunnen vertellen.
Missies
Het ruimtevaartuig zal naar alle waarschijnlijkheid in oktober van 2024 worden gelanceerd en tientallen scheervluchten langs Europa uitvoeren om zo meer te weten te komen over de oceaan die onder de dikke ijskorst schuilgaat. Maar de nieuwe bevindingen kunnen ook waardevolle informatie verschaffen voor ESA’s Jupiter Icy Moons Explorer (Juice). Juice werd op 14 april 2023 gelanceerd en zal uitgebreide observaties uitvoeren van de gigantische gasreus Jupiter en zijn drie grote manen, Ganymedes, Callisto en Europa. De missie heeft als doel deze manen niet alleen te karakteriseren als objecten binnen ons zonnestelsel, maar ook als mogelijke omgevingen voor het bestaan van leven.
Al met al staat ons een spannende tijd te wachten, waarin we hopelijk meer zullen leren over of wij alleen zijn in ons zonnestelsel… of niet. De nieuwe ontdekking van koolstofdioxide op Europa stemt in ieder geval hoopvol. “Dit is een geweldig eerste resultaat dat laat zien wat de Webb-telescoop kan bijdragen aan het onderzoek naar de manen van Jupiter,” zegt mede-auteur Guillaume Cruz-Mermy. “Ik kijk ernaar uit om te zien wat we nog meer kunnen leren over hun oppervlakte-eigenschappen uit deze en toekomstige waarnemingen.”
