Vorige week kondigde NASA een van zijn meest opwindende missies in het recente geheugen aan: een plan om Europa te bezoeken, een van de grootste manen van Jupiter. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de maan bedekt is met waterijs en een vloeibare oceaan kan bevatten onder het oppervlak - waardoor de verleidelijke mogelijkheid ontstaat dat Europa leven kan herbergen.
gerelateerde inhoud
- Wat gebeurt er als we buitenaards leven vinden?
- Klaar voor contact
In de afgelopen jaren heeft het opmerkelijke aantal planeten dat we hebben ontdekt in een baan rond verre sterren (ten laatste 1780) de focus van de zoektocht naar buitenaards leven verlegd naar andere zonnestelsels. Maar deze planeten zijn ver, ver weg, dus het zou waarschijnlijk duizenden jaren duren om zelfs de dichtstbijzijnde te bereiken.
Met de Europa-aankondiging is het de moeite waard eraan te denken dat er een aantal bestemmingen hier in ons eigen zonnestelsel zijn die we tijdens ons leven (met onbemande sondes) zouden kunnen bezoeken en misschien het leven vinden. Hier is ons overzicht van de beste weddenschappen:
Europa
Een aantal missies, waaronder de flyby van de onbemande sonde Galileo in 1995, hebben gegevens over Europa opgeleverd die wetenschappers tot een aantal interessante conclusies hebben geleid. Het oppervlak is gemaakt van waterijs, maar is verrassend glad - het heeft een aantal scheuren, maar heel weinig kraters - wat suggereert dat het ijs waarschijnlijk van een relatief jonge leeftijd is en in de loop van de tijd voortdurend hervormt, waardoor de effecten van asteroïde-effecten worden gewist .
Een close-up van lineae op Europa's oppervlak. (Afbeelding via Wikimedia Commons / NASA) Bovendien laat analyse van Europa's afkomst (donkere breuken die het ijsoppervlak doorkruisen) zien dat ze geleidelijk bewegen, misschien bewijs van tektonische activiteit of vulkaanuitbarstingen eronder. Als dit waar is, kan deze activiteit voldoende warmte leveren om een vloeibare oceaan onder het ijs te genereren.
De hypothetische combinatie van vulkanische activiteit en vloeibaar water heeft sommige wetenschappers ertoe gebracht te speculeren dat Europa leven zou kunnen herbergen, misschien vergelijkbaar met de ecosystemen op aarde die opduiken rond hydrothermische ventilatieopeningen in de zeebodem en floreren in afwezigheid van zonlicht.
Vorig jaar gaven gegevens van de Hubble-telescoop aan dat op sommige plekken enorme waterstralen door kleine gaten in het ijskoude oppervlak van Europa naar buiten schieten. Als NASA echt ergens in de jaren 2020 een sonde naar de maan stuurt - nog steeds een groot probleem, als gevolg van de realiteit van de overheidsuitgaven aan ruimte - zou het door deze stralen kunnen vliegen en monsters verzamelen om te zoeken naar buitenaards leven.
Enceladus, de zesde grootste maan van Saturnus, is ook de thuisbasis van een oceaan met vloeibaar water. (Afbeelding via NASA / JPL / USGS) Enceladus
De maan Enceladus van Saturnus is klein: de diameter is ongeveer vier procent die van de aarde, ongeveer de breedte van Arizona. Maar in de afgelopen jaren zijn wetenschappers ervan overtuigd geraakt dat de miniemaan ongeveer even waarschijnlijk het leven zal herbergen als Europa, om grotendeels dezelfde reden - het lijkt een oceaan met vloeibaar water te bevatten onder een laag ijs.
In 2008 ontdekte de Cassini-Huygens-sonde van NASA pluimen van zoute waterdamp die uit de zuidpool van de maan schoot, en verdere analyse van de pluimen bevestigde de aanwezigheid van organische moleculen zoals koolstof, stikstof en zuurstof, die noodzakelijk werden geacht voor het leven. In plaats van een dikke laag ijs, vergelijkbaar met die op Europa, heeft Enceladus een dunnere laag ijs gemengd met korst en de snelheid waarmee deze pluimen zich bewogen (meer dan 650 mijl per uur) suggereert sterk dat ze wordt neergeschoten uit een vloeibare oceaan aanwezig op de zuidpool van de maan.
De aanwezigheid van vloeibaar water - misschien veroorzaakt door verwarming veroorzaakt door de natuurlijke radioactiviteit van de maan - samen met rots, ijs en damp heeft wetenschappers ertoe gebracht het bestaan van een langdurige watercyclus te voorspellen, waarin damp omhoog wordt geschoten, terug naar beneden het oppervlak van de planeet en condenseert tot een vloeistof, circuleert diep in de korst van de maan en stijgt vervolgens terug naar het oppervlak gedurende honderdduizenden jaren. Dit kan hypothetisch de organische moleculen in de loop van de tijd circuleren, waardoor het bestaan van microbieel leven op de kleine maan veel waarschijnlijker is.
De Cassini-Huygens-sonde is gepland om in 2015 verschillende keren langs de maan te komen, maar er zijn momenteel geen plannen om een gespecialiseerde sonde te sturen die op het oppervlak zou kunnen landen of de waterdamppluimen bemonsteren voor bewijs van leven.
De dunne atmosfeer van Mars, gezien vanuit een lage baan. (Afbeelding via Wikimedia Commons) Mars
Vanwege de nabijheid ervan weten we meer over Mars dan over alle andere bestemmingen op deze lijst, en veel van wat we hebben gevonden, is bemoedigend. Gegevens van de Curiosity rover en andere onbemande sondes hebben bewijs geleverd dat de planeet ooit stromend vloeibaar water en zoetwatermeren op het oppervlak had. De planeet heeft momenteel permanente ijskappen op elk van zijn polen die grotendeels uit waterijs bestaan, en de bodem bevat ongeveer één tot drie procent water per massa, hoewel het gebonden is aan andere mineralen en dus ontoegankelijk is. Er zijn ook aanwijzingen dat de aardkorst sporen van organische verbindingen kan bevatten.
Het enige dat we echter niet hebben gevonden, is onbetwistbaar bewijs van het leven, zowel actueel als historisch. Eerdere claims van microbiële fossielen gevonden op meteorieten die op Mars zijn ontstaan, zijn ontkracht en alle bodem- en rotsmonsters die onze sondes hebben geanalyseerd, hebben geen duidelijke handtekening van een levensvorm opgeleverd. Andere aspecten van Mars die het huidige leven onwaarschijnlijk lijken te maken, zijn de extreem dunne atmosfeer (te dun om substantieel te beschermen tegen straling vanuit de ruimte) en de extreme kou (gemiddelde oppervlaktetemperatuur: -82 ° F), die het vormen van vloeibaar water aan het oppervlak verbiedt.
Toch geloven sommige wetenschappers dat het historische bewijs van vloeibaar water suggereert dat Mars ooit veel gastvrijer was dan nu. Studies tonen aan dat de planeet waarschijnlijk ooit een magnetisch veld had, dat had kunnen beschermen tegen straling en ook kon helpen een dikkere atmosfeer te behouden tegen de erosiekracht van de zonnewind. Deze atmosfeer had de planeet kunnen isoleren, waardoor de temperatuur hoog genoeg was om vloeibaar water te produceren, de sleutel tot het bevorderen van microbieel leven.
We hebben momenteel twee rovers die Mars verkennen en bemonsteren, samen met plannen om in de toekomst nog meer geavanceerde sondes te verzenden en misschien zelfs een bemande missie. Als het leven ooit op Mars bestond en enig bewijs achterliet, zullen we het met geluk uiteindelijk ontdekken.
Io, Jupiter's maan, heeft extreem hoge niveaus van vulkanische activiteit, die ooit in het verleden de warmte had kunnen bieden om het leven in stand te houden. (Afbeelding via NASA / JPL / Universiteit van Arizona) Io
De derde grootste maan van Jupiter, Io is ongelooflijk vulkanisch: met meer dan 400 actieve vulkanen wordt aangenomen dat dit het meest geologisch actieve lichaam in het zonnestelsel is. Al deze activiteit heeft een dunne gasatmosfeer geproduceerd, meestal bestaande uit zwaveldioxide, met sporen van zuurstof.
In sommige delen van het oppervlak produceert het ook warmte. Gebieden in de buurt van vulkanen blijken zo heet te zijn als 3000ºF, terwijl andere gebieden gemiddeld ongeveer -202 ° F zijn, wat betekent dat sommige gebieden kunnen blijven bestaan op een gelukkig medium dat bevorderlijk is voor het leven.
Helaas zal Io om een paar redenen niet zo snel leven als Europa of Enceladus: er is geen organische chemicaliën of water gevonden (in vloeibare of vaste toestand) en het cirkelt in een ring van straling (de Io plasma-torus genoemd) rond Jupiter, gevormd door geïoniseerd gas van Io's eigen vulkanen, dat waarschijnlijk alles zou doden.
Sommige wetenschappers geloven echter dat Io lang geleden het leven had kunnen koesteren en dat het zelfs diep onder het maanoppervlak kon blijven bestaan. Computersimulaties van de vorming van Jupiter's manen suggereren dat Io gevormd werd in een gebied met overvloedig vloeibaar water. Dit, in combinatie met zijn hitte, had de evolutie van het leven kunnen bevorderen. De plasma-torus van Io zou al het leven (en al het oppervlaktewater) binnen 10 miljoen jaar na de vorming van de maan hebben vernietigd, maar het is mogelijk dat sommigen ondergronds in de lavabuizen van de maan zijn geëmigreerd en in stand zijn gehouden door de energie die vrijkomt door vulkanische activiteit.
Als het leven op Io leeft, zal het waarschijnlijk enige tijd duren voordat we het kunnen vinden, omdat we een sonde op het maanoppervlak moeten landen en in het interieur boren om het te ontdekken. Het bouwen en succesvol landen van een sonde die apparatuur vervoert om meer dan een paar centimeter naar beneden te boren, valt nog ver buiten onze mogelijkheden.
Titan, de grootste maan van Saturnus, heeft een dikke, chemisch actieve atmosfeer. (Afbeelding via NASA / JPL / Space Science Institute) Titan
Qua leven heeft Titan - de grootste maan van Saturnus - één ding dat geen van de andere bestemmingen doet: een dikke, chemisch actieve atmosfeer. De atmosfeer van de maan is dichter dan die van de aarde, en de bovenste niveaus bestaan meestal uit stikstof, met kleine hoeveelheden methaan en zuurstof. Dit is bemoedigend, omdat het leven (althans op aarde) een atmosfeer nodig heeft voor bescherming tegen straling en voor de circulatie van organische verbindingen.
Jarenlang hebben wetenschappers echter de mogelijkheid van leven op Titan afgewezen vanwege de extreme kou. Op afstand van de zon en zonder voldoende vulkanische activiteit om het aanzienlijk te verwarmen, is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de maan -290 ° F, veel te koud om vloeibaar water toe te staan, en het leven zoals we het kennen.
Meer recent hebben wetenschappers echter met behulp van de Cassini-Huygens-sonde vloeibare meren op het maanoppervlak waargenomen, waarschijnlijk gemaakt van koolwaterstoffen zoals ethaan of methaan. Het zou er radicaal anders uitzien dan het leven op aarde, maar het is mogelijk dat deze meren leven kunnen herbergen dat in een koolwaterstofmedium leeft in plaats van in water.
Er wordt zelfs gespeculeerd dat de methaanrijke atmosfeer van de maan eigenlijk het resultaat is van leven: normaal gesproken wordt de chemische stof afgebroken door zonlicht, maar als organismen op Titan methaan uitstoten als onderdeel van hun metabolisme, zoals veel microben op aarde, zou het voortdurend kunnen aanvullen de atmosfeer is er goed van.
Er is wel eens gesproken over het verzenden van een "splashdown" -sonde om de oppervlaktemeren van Titan te verkennen, maar er zijn momenteel geen plannen om meer te doen dan het van een afstand te onderzoeken met de Cassini-sonde.
