De koolstofdioxide die onlangs is ontdekt op het oppervlak van Jupiters maan Europa is niet louter het resultaat van externe krachten zoals meteorieten. In plaats daarvan wordt aangenomen dat het afkomstig is uit een interne oceaan van de maan. Deze ontdekking is belangrijk omdat het de eerste keer is dat astronomen de koolstof tot aan de bron hebben getraceerd, een prestatie die mogelijk is gemaakt door gebruik te maken van de Nabij-Infrarood Spectrograaf op de James Webb ruimtetelescoop.
De koolstof geeft aan dat het de noodzakelijke chemicaliën voor leven bevat, waardoor Europa een mogelijke gastheer voor buitenaards leven wordt. De koolstofdioxide is het meest geconcentreerd in Tara Regio, wat duidt op een uitwisseling van materiaal tussen het oppervlak en de verborgen oceaan. Hoewel er geen pluimactiviteit is waargenomen, kan het bestaan ervan niet worden uitgesloten. Deze ontdekking zou een leidraad kunnen zijn voor toekomstige missies zoals NASA’s Europa Clipper en ESA’s Juice missie, die van plan zijn om de potentiële bewoonbaarheid van Jupiters manen te bestuderen. De bevindingen bieden een fascinerende blik op de mogelijkheden van de Webb Space Telescope en zijn rol bij het bestuderen van Jupiters manen.
Meer dan alleen water?
De aanwezigheid van koolstof, een belangrijk ingrediënt voor het leven zoals wij dat kennen, suggereert dat de ondergrondse oceaan van Europa meer dan alleen water kan bevatten. De mogelijkheid van chemische diversiteit vergroot de geschiktheid van de maan voor leven, waarover al jaren wordt gespeculeerd. De detectie van kooldioxide is een stap voorwaarts om de samenstelling van Europa’s oceaan en zijn mogelijke bewoonbaarheid beter te begrijpen.
De koolstofdioxide is het meest overvloedig aanwezig in een geologisch jong gebied dat Tara Regio wordt genoemd. Dit gebied, dat wordt gekenmerkt door verstoord ijs aan het oppervlak, heeft vermoedelijk te maken gehad met een uitwisseling van materiaal tussen de ondergrondse oceaan van de maan en het ijzige oppervlak. Eerdere waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop wezen al op de aanwezigheid van zout uit de oceaan in Tara Regio, en de recente vondst van overvloedig kooldioxide versterkt de hypothese dat de koolstof afkomstig is uit Europa’s interne oceaan.
De concentratie kooldioxide in een gebied met jong terrein duidt op een geologisch recente tijdschaal voor de afzetting ervan. Dit wijst op een actieve geologische omgeving, wat suggereert dat het oppervlak en de ondergrond van Europa niet geïsoleerd zijn, maar met elkaar in contact staan en materiaal uitwisselen. Deze verbinding tussen oppervlak en oceaan biedt een verleidelijke blik op de samenstelling van Europa’s oceaan, nog voordat er door het ijs geboord is.
Implicaties voor toekomstige missies
De ontdekking van koolstof op Europa heeft belangrijke gevolgen voor toekomstige ruimtemissies. NASA’s Europa Clipper ruimtevaartuig, dat in oktober 2024 gelanceerd zal worden, zal een gedetailleerd onderzoek naar Europa uitvoeren om vast te stellen of de oceanen onder het oppervlak leven zouden kunnen ondersteunen. De bevindingen van de James Webb Space Telescope zullen bijdragen aan het inzicht van de missie in de samenstelling van Europa en de mogelijke bewoonbaarheid.
Zo ook de Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE)-missie van het Europees Ruimteagentschap, die in april 2023 werd gelanceerd en Jupiter en zijn manen, waaronder Europa, gaat onderzoeken. De detectie van koolstofdioxide zal JUICE helpen bij het onderzoeken van deze manen en hun oppervlakte-eigenschappen. De recente ontdekking dient dus als een routekaart voor deze toekomstige verkenningen, leidt ze naar gebieden van potentieel belang en biedt een fundament van kennis waarop ze kunnen voortbouwen.
Webb’s telescoop als krachtig instrument
De ontdekking van koolstofdioxide op Europa is een bewijs van de krachtige mogelijkheden van de James Webb ruimtetelescoop. De telescoop heeft in slechts een korte periode substantiële wetenschappelijke inzichten verschaft en laat het potentieel voor toekomstige ontdekkingen zien. Door de locatie van specifieke chemische stoffen te bepalen, is de telescoop een onmisbaar hulpmiddel geworden bij het bestuderen van hemellichamen.