Bulan es Jupiter, Europa, telah lama dianggap sebagai salah satu dunia paling layak huni di Tata Surya. Kini misi Juno ke Jupiter telah mengambil sampel langsung atmosfernya secara detail untuk pertama kalinya.
Hasilnya, dipublikasikan di Astronomi alammenunjukkan bahwa permukaan es Europa menghasilkan oksigen lebih sedikit dari yang kita duga.
Ada banyak alasan untuk merasa gembira dengan kemungkinan menemukan kehidupan mikroba di Europa. Bukti dari misi Galileo menunjukkan bahwa bulan memiliki lautan di bawah permukaan esnya yang mengandung air dua kali lebih banyak daripada lautan di Bumi.
Model yang diambil dari data Europa juga menunjukkan bahwa dasar lautnya bersentuhan dengan batuan, sehingga memungkinkan terjadinya interaksi kimia air-batuan yang menghasilkan energi, menjadikannya kandidat utama kehidupan.
Sementara itu, pengamatan teleskop mengungkap atmosfer yang lemah dan kaya oksigen. Tampaknya juga awan air sesekali memancar keluar dari lautan. Dan terdapat beberapa bukti adanya unsur kimia dasar permukaan—termasuk karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, fosfor, dan belerang—yang digunakan oleh kehidupan di Bumi. Beberapa di antaranya bisa meresap ke dalam air dari atmosfer dan permukaan.
Pemanasan di Europa dan lautannya sebagian disebabkan oleh orbit bulan di sekitar Jupiter, yang menciptakan gaya pasang surut untuk menghangatkan lingkungan yang tadinya sangat dingin.
Meskipun Europa membanggakan tiga bahan dasar kehidupan—air, unsur kimia yang tepat, dan sumber panas—kita belum tahu apakah ada cukup waktu bagi kehidupan untuk berkembang.
Kandidat utama lainnya di tata surya kita adalah Mars, yang menjadi target penjelajah Rosalind Franklin pada tahun 2028. Kehidupan di Mars mungkin dimulai pada waktu yang sama dengan Bumi, tetapi kemudian mungkin berhenti karena perubahan iklim.
Kandidat ketiga adalah bulan Saturnus, Enceladus, tempat misi Cassini-Huygens menemukan gumpalan air dari lautan asin di bawah permukaan, juga bersentuhan dengan batu di dasar laut.
Titan berada di urutan keempat dengan atmosfer tebal senyawa organik termasuk hidrokarbon dan tholin yang lahir di atmosfer tinggi. Mereka kemudian mengapung ke permukaan dan menutupinya dengan bahan-bahan yang memberi kehidupan.
Clipper terbang di atas bulan Jupiter, Europa. (NASA)
Kehilangan oksigen
Misi Juno menawarkan instrumen partikel bermuatan terbaik yang pernah dikirim ke Jupiter. Ia dapat mengukur energi, arah dan komposisi partikel bermuatan pada suatu permukaan. Instrumen serupa di Saturnus dan Titan menemukan tholins (sejenis bahan organik) di sana.
Namun mereka juga mengukur partikel yang mengisyaratkan atmosfer di bulan Saturnus, Rhea dan Dione, selain di Titan dan Enceladus.
Partikel-partikel ini dikenal sebagai ion kolektor. Atmosfer planet terdiri dari partikel-partikel netral, namun atmosfer bagian atas “terionisasi” (artinya kehilangan elektron) di bawah sinar matahari dan melalui tumbukan dengan partikel lain, membentuk ion (atom bermuatan yang kehilangan elektron) dan elektron bebas.
Saat plasma – gas bermuatan yang membentuk wujud materi keempat setelah padat, cair, dan gas – mengalir mengelilingi atmosfer bersama ion-ion yang baru terbentuk, plasma mengganggu atmosfer dengan medan listrik yang dapat mempercepat pembentukan ion-ion baru – bagian pertama dari ion. proses penjemputan.
Ion-ion kolektor ini kemudian berputar mengelilingi medan magnet planet dan biasanya hilang dari atmosfer, sementara sebagian lagi jatuh ke permukaan dan diserap. Proses pengumpulan tersebut menghilangkan partikel-partikel di atmosfer Mars setelah medan magnet planet merah hilang 3,8 miliar tahun yang lalu.
Europa juga memiliki proses penjemputan. Pengukuran baru menunjukkan tanda-tanda penangkapan molekul oksigen dan ion hidrogen dari permukaan dan atmosfer. Sebagian akan lepas dari Europa, sementara sebagian lagi akan menghantam permukaan es, sehingga meningkatkan jumlah oksigen di permukaan dan di bawah permukaan.
Hal ini menegaskan bahwa oksigen dan hidrogen memang merupakan komponen utama atmosfer Europa – sesuai dengan pengamatan jarak jauh. Namun pengukuran menunjukkan bahwa jumlah oksigen yang dihasilkan – yang dilepaskan oleh permukaan ke atmosfer – hanya sekitar 12 kg per detik, lebih rendah dari perkiraan sebelumnya yaitu sekitar 5 kg hingga 1.100 kg per detik.
Hal ini berarti permukaannya hanya mengalami sedikit erosi. Pengukuran menunjukkan bahwa ukuran ini mungkin hanya mencakup 1,5 cm permukaan Europa per juta tahun, lebih kecil dari perkiraan kita. Jadi Europa terus-menerus kehilangan oksigen karena proses penghisapan, dan hanya sejumlah kecil oksigen tambahan yang dilepaskan dari permukaan untuk diisi kembali dan berakhir kembali di permukaan.
Jadi, apa artinya hal ini bagi peluangnya untuk menerima kehidupan? Sebagian oksigen yang terperangkap di permukaan dapat menemukan jalannya ke laut bawah permukaan untuk mendukung kehidupan di sana. Namun berdasarkan perkiraan studi mengenai kehilangan oksigen total, jumlah ini seharusnya lebih kecil dari perkiraan sebelumnya yaitu 0,3 kg hingga 300 kg per detik.
Masih harus dilihat apakah angka yang tercatat pada tanggal 29 September 2022 ini merupakan suatu norma. Ini mungkin tidak mewakili kandungan oksigen total di Bulan. Letusan semburan, posisi orbit, dan kondisi hulu dapat menambah atau mengurangi kecepatan pada waktu-waktu tertentu.
Misi Europa Clipper milik NASA, yang akan diluncurkan akhir tahun ini, dan misi Juice, yang akan melakukan dua kali terbang melintasi Europa dalam perjalanannya ke orbit Ganymede, akan dapat mengikuti pengukuran ini dan memberikan lebih banyak informasi tentang kelayakhunian Europa.
Andrew CoatesProfesor Fisika, Wakil Direktur (Tata Surya) di Laboratorium Sains Luar Angkasa Mullard, UCL
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.
+ There are no comments
Add yours