Karbon menunjukkan adanya lingkungan yang mendukung kehidupan di bawah permukaan lautan

Selama manusia menatap langit malam, kita bertanya-tanya tentang kehidupan di luar Bumi. Para ilmuwan kini mengetahui bahwa banyak tempat di tata surya kita yang mungkin memiliki kondisi yang cocok untuk kehidupan. Salah satunya adalah JupiterBulan di Europa, dunia yang menakjubkan dengan lautan air cair di bawah permukaan yang asin, mungkin dua kali lebih banyak air cair dari gabungan seluruh lautan di bumi. Namun, para ilmuwan belum memastikan apakah lautan Europa mengandung bahan kimia penting secara biologis, terutama karbon, yang merupakan bahan penyusun kehidupan universal yang kita kenal. Sekarang, menggunakan Teleskop Luar Angkasa James WebbPara astronom telah menemukan karbon di permukaan Europa, yang kemungkinan besar berasal dari lautan ini. Penemuan ini menunjukkan adanya lingkungan layak huni di sekitar Europa.

NIRCam (Kamera Inframerah Dekat) pada Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA menangkap gambar permukaan bulan Jupiter, Europa. Webb mengidentifikasi karbon dioksida di permukaan es Europa yang kemungkinan besar berasal dari lautan bawah permukaan bulan. Penemuan ini mempunyai implikasi penting terhadap kemungkinan adanya pemukiman di sekitar Eropa. Bulan tampak biru terutama karena paling terang pada panjang gelombang inframerah yang lebih pendek. Fitur putih tersebut sesuai dengan medan kacau di Powys Reggio (kiri) dan Tara Reggio (tengah dan kanan), yang menunjukkan peningkatan es karbon dioksida di permukaan.
Kredit gambar: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Universitas Cornell), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Teleskop Luar Angkasa Webb NASA menemukan sumber karbon di permukaan bulan Jupiter, Europa

Bulan Jupiter, Europa, adalah salah satu dari sedikit planet di tata surya kita yang memiliki kondisi yang cocok untuk kehidupan. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa di bawah kerak air sedingin es terdapat lautan air cair yang asin dengan dasar laut berbatu. Namun, para ilmuwan planet belum memastikan apakah lautan ini mengandung bahan kimia yang diperlukan untuk kehidupan, terutama karbon.

Para astronom menggunakan data dari NASATeleskop Luar Angkasa James Webb telah mengidentifikasi karbon dioksida di area tertentu di permukaan es Europa. Analisis menunjukkan bahwa karbon ini kemungkinan besar berasal dari bawah permukaan laut dan tidak dihasilkan oleh meteorit atau sumber eksternal lainnya. Selain itu, mereka diendapkan pada skala waktu geologis terkini. Penemuan ini mempunyai implikasi penting terhadap kemungkinan adanya pemukiman di sekitar Eropa.

“Di Bumi, kehidupan menyukai keanekaragaman kimia, dan semakin banyak keanekaragaman semakin baik. Kita adalah makhluk hidup yang bergantung pada karbon. Memahami kimia lautan Europa akan membantu kita “Kita perlu menentukan apakah lautan ini bermusuhan dengan kehidupan yang kita kenal, atau apakah ini adalah tempat yang baik untuk ditinggali,” dari dua makalah independen yang menjelaskan temuan tersebut.

“Kami sekarang yakin bahwa kami memiliki bukti pengamatan bahwa karbon yang kita lihat di permukaan Europa berasal dari laut. Ini bukan hal yang sepele. Karbon adalah elemen penting secara biologis,” tambah Samantha Trumbo dari Cornell University di Ithaca, New York, penulis utama laporan tersebut. makalah kedua menganalisis data ini.

NASA berencana meluncurkan pesawat ruang angkasa Europa Clipper, yang akan melakukan puluhan kali terbang melintasi Europa untuk menyelidiki lebih lanjut apakah kondisinya cocok untuk kehidupan, pada Oktober 2024.

Grafik ini menunjukkan peta permukaan Europa menggunakan NIRCam (Near Independent Camera) pada Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA di panel pertama dan peta komposisi yang berasal dari data NIRSpec/IFU (Near Independent Spectrometer Integrated Field Unit) Webb di ketiga panel berikutnya. Dalam peta komposisi, piksel putih berhubungan dengan karbon dioksida di wilayah kekacauan turbulen berskala besar yang dikenal sebagai Tara Reggio (tengah dan kanan), dengan konsentrasi tambahan di beberapa bagian wilayah kekacauan Powys Reggio (kiri). Panel kedua dan ketiga menunjukkan bukti karbon dioksida kristalin, sedangkan panel keempat menunjukkan bentuk karbon dioksida amorf yang kompleks.
Kredit gambar: NASA, ESA, CSA, Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Samantha K Trumbo (Universitas Cornell), Gerónimo Villanueva (NASA-GSFC), Alyssa Pagan (STScI)

Kontak dangkal dengan laut

Webb menemukan bahwa karbon dioksida paling melimpah di permukaan Europa di wilayah yang disebut Tara Reggio, wilayah yang secara geologis masih muda dengan permukaan yang umumnya muncul kembali yang dikenal sebagai “Chaos Terrane”. Permukaan es telah terganggu, dan kemungkinan terjadi pertukaran material antara lautan di bawah permukaan dan permukaan es.

Catatan sebelumnya dari Teleskop Luar Angkasa Hubble “Ini menunjukkan bukti adanya garam yang berasal dari laut di Tara Reggio,” jelas Trumbo. “Sekarang kita melihat bahwa karbon dioksida juga sangat terkonsentrasi di sana. Kami pikir ini berarti bahwa asal usul karbon mungkin berasal dari lautan pedalaman.”

“Para ilmuwan sedang memperdebatkan seberapa terhubungnya lautan Europa dengan permukaannya. Saya pikir pertanyaan ini merupakan dorongan besar bagi eksplorasi Europa,” kata Villanueva. “Hal ini menunjukkan bahwa kita mungkin dapat mempelajari beberapa hal mendasar tentang komposisi lautan bahkan sebelum kita melakukan pengeboran.” melalui es untuk mendapatkan gambaran lengkapnya.”

Kedua tim mengidentifikasi karbon dioksida menggunakan data dari Webb Near-Infrared Spectrometer Integrated Field Unit (NIRSpec). Mode instrumen ini memberikan spektrum dengan resolusi 200 x 200 mil (320 x 320 kilometer) di permukaan Europa, yang memiliki diameter 1.944 mil, sehingga memungkinkan para astronom menentukan dengan tepat keberadaan bahan kimia tertentu.

Karbon dioksida tidak stabil di permukaan Eropa. Oleh karena itu, para ilmuwan mengatakan kemungkinan besar pasokannya terjadi dalam skala waktu geologis terkini – sebuah kesimpulan yang diperkuat oleh konsentrasinya di wilayah dengan topografi terkini.

“Pengamatan ini hanya memakan waktu beberapa menit dari waktu observatorium,” kata Heidi Hamill dari Asosiasi Universitas untuk Penelitian Astronomi, ilmuwan interdisipliner yang memimpin pengamatan Webb terhadap jaminan orbit pertama tata surya. “Bahkan dalam jangka waktu yang singkat ini, kami telah mampu melakukan ilmu pengetahuan yang sangat besar. Pekerjaan ini memberikan gambaran sekilas tentang semua ilmu pengetahuan tata surya menakjubkan yang dapat kami lakukan dengan Webb.

Temukan Bloom

Tim Villanueva juga mencari bukti adanya gumpalan uap air yang meletus dari permukaan Europa. Para peneliti yang menggunakan Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA melaporkan penemuan awal bulu-bulu pada tahun 2013 dan 2016 dan 2017. Namun, bukti konklusif sulit ditemukan.

Data baru Webb tidak menunjukkan bukti adanya aktivitas asap, yang memungkinkan tim Villanueva menetapkan batas atas yang ketat pada laju material yang berpotensi dikeluarkan. Namun, tim menekankan bahwa kegagalan mereka dalam mendeteksi tidak menutup kemungkinan adanya gumpalan.

“Selalu ada kemungkinan bahwa gumpalan-gumpalan ini bervariasi dan Anda hanya dapat melihatnya pada waktu-waktu tertentu. Yang dapat kami katakan dengan keyakinan 100% adalah bahwa kami tidak mendeteksi adanya gumpalan-gumpalan di Eropa ketika kami melakukan pengamatan ini dengan Webb,” Hamill dikatakan.

Temuan ini dapat membantu menginformasikan misi Europa Clipper NASA, serta Badan Antariksa Eropa (ESA).Badan Antariksa Eropas) Penjelajah Bulan Es Berikutnya (JUICE) Jupiter.

Kedua makalah tersebut akan dipublikasikan di jurnal Science pada 21 September.

Teleskop Luar Angkasa James Webb adalah observatorium sains luar angkasa terkemuka di dunia. Webb memecahkan misteri tata surya kita, melihat melampaui dunia jauh di sekitar bintang lain, dan mengeksplorasi struktur misterius dan asal usul alam semesta serta tempat kita di dalamnya. WEB merupakan program internasional yang dipimpin oleh NASA bersama mitranya, ESA (European Space Agency) dan Badan Antariksa Kanada.