Aussicht auf Leben im Ozean Europas: Juno-Mission stellt niedrige Sauerstoffproduktion fest  

Europa, einer der größten Satelliten des Jupiter, verfügt über eine dicke Wassereiskruste und einen riesigen unterirdischen Salzwasserozean unter seiner eisigen Oberfläche. Daher gilt Europa als einer der vielversprechendsten Orte im Sonnensystem für die Unterbringung irgendeiner Form von Leben außerhalb der Erde. Eine aktuelle Studie, die auf direkten Beobachtungen der Juno-Mission zum Jupiter basiert, hat ergeben, dass die Sauerstoffproduktion auf der Oberfläche Europas äußerst gering ist. Dies kann bedeuten, dass die Sauerstoffzufuhr vom sauerstoffhaltigen Eis zum flüssigen Ozean unter der Oberfläche stark reduziert wird und dass die Reichweite für das Leben im Ozean Europas geringer ist. Die bevorstehende Europa-Clipper-Mission wird voraussichtlich mehr Licht auf die Möglichkeit werfen, im europäischen Ozean eine Lebensform zu finden. Jeder zukünftige Fund von primitivem mikrobiellem Leben im Ozean Europas würde zum ersten Mal die unabhängige Entstehung von Leben an zwei verschiedenen Orten im Ozean belegen Universum.  

Physik und Chemie werden überall gleich verstanden, Biologie jedoch möglicherweise nicht. Auf der Erde basiert das Leben auf Kohlenstoff und benötigt flüssiges Wasser als Lösungsmittel für die Bausteine ​​des Lebens (einschließlich Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor und Schwefel) und als Energiequelle. Der Großteil der Energie kommt von der Sonne, nachdem sie von den Pflanzen durch Photosynthese eingefangen und durch Atmung in Gegenwart von Sauerstoff verfügbar gemacht wurde. Einige Lebensformen auf der Erde, beispielsweise Archaeen, nutzen jedoch möglicherweise andere Energiequellen. Und auch das Leben braucht Zeit, um zu entstehen und sich zu entwickeln.  

Angesichts dieses umfassenden Verständnisses von Leben (als einem Prozess, der flüssiges Wasser, bestimmte chemische Elemente, Energiequellen und Zeit erfordert) erfordert die Suche nach Leben außerhalb der Erde innerhalb und außerhalb des Sonnensystems die Identifizierung Planeten/natürliche Satelliten mit reichlich flüssigem Wasser, als erster Schritt.  

Europa, einer der größten natürlichen Satelliten des Jupiter, hat eine dicke Wassereiskruste, eine dünne Atmosphäre, die hauptsächlich aus Sauerstoff besteht, und einen großen unterirdischen Salzwasserozean unter seiner eisigen Oberfläche, der doppelt so viel Wasser enthält wie der Ozean der Erde. Der Ozean Europas könnte über die notwendigen chemischen Elemente/Grundbausteine ​​des Lebens verfügen. Im europäischen Ozean ist keine Photosynthese möglich, da er von einer dicken Eisschicht bedeckt ist. Es ist jedoch bekannt, dass chemische Reaktionen primitive Lebensformen antreiben. Da Europa auch fast so alt ist wie die Erde, wird vermutet, dass sich im Ozean Europas primitives Leben entwickelt hat.  

Auf der Oberfläche Europas ist kein Leben möglich, da die Erde ständig der starken Strahlung des Jupiters und des Weltraums ausgesetzt ist. Aber die geladenen Teilchen in der Strahlung brechen das H₂O-Moleküle im Oberflächeneis zur Produktion von H₂ und O₂ (Das Vorhandensein von Sauerstoff in der Atmosphäre Europas wurde bereits früher durch Emissionslinien bestätigt.) Der so erzeugte Sauerstoff und seine anschließende Abgabe an den Untergrund des Ozeans wären für Leben, wenn überhaupt, lebenswichtig. Das Vorhandensein von Leben im Ozean Europas hängt auch von der Menge der Sauerstoffproduktion an der Oberfläche Europas und der anschließenden Diffusion von Sauerstoff in den Ozean unter der Oberfläche ab, um die Atmung der dortigen Lebensformen zu unterstützen.  

Eine aktuelle Studie, die auf der ersten direkten Beobachtung der Juno-Mission zum Jupiter durch das JADE-Experiment basiert, hat bestätigt, dass Wasserstoff und Sauerstoff die Hauptbestandteile der Atmosphäre Europas sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die Sauerstoffproduktion auf Europas Oberfläche etwa 12 ± 6 kg pro Sekunde beträgt, was etwa einem Zehntel der in früheren Studien angegebenen Rate entspricht. Dies kann bedeuten, dass die Sauerstoffzufuhr vom sauerstoffhaltigen Eis zum flüssigen Ozean unter der Oberfläche stark reduziert wird und dass die Reichweite für das Leben im Ozean Europas geringer ist.   

Die Mission Europa Clipper, deren Start im Oktober 2024 geplant ist und die im Jahr 2030 einsatzbereit sein soll, wird mehr Licht auf die Anwesenheit einiger Lebensformen im Ozean Europas werfen.  

Trotz hoher Wahrscheinlichkeit gibt es keine Hinweise darauf life Form bisher außerhalb der Erde. Jeder zukünftige Fund von primitivem mikrobiellem Leben im europäischen Ozean würde zum ersten Mal die unabhängige Entstehung von Leben an zwei Orten belegen, sofern die notwendigen Voraussetzungen erfüllt sind.  

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References:  

1. Szalay, JR, Allegrini, F., Ebert, RW et al. Sauerstoffproduktion durch Dissoziation der Wassereisoberfläche Europas. Nat Astron (2024). Veröffentlicht am 04. März 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x  

2. NASA 2024. Nachrichten – Juno-Mission der NASA misst Sauerstoffproduktion in Europa. 04. März 2024. Verfügbar unter https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/ 

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