U kaotičnim krajobrazima Europe, ledenog mjeseca Jupitera, Svemirski teleskop James Webb detektirao je nešto što se kosi s desetljećima laboratorijskih očekivanja. Umjesto da se vodikov peroksid, spoj koji se često stvara pod utjecajem zračenja, nakuplja na hladnim polarnim regijama, pronađen je u najvećim količinama — upravo ondje gdje je najtoplije. U regiji Tara Regio, poznatoj po svom razlomljenom, kaotičnom terenu, koncentracije su bile najviše.
To zapažanje pokrenulo je lavinu pitanja: zašto baš tamo? I kako peroksid uopće nastaje u tim uvjetima?
Eksperimenti u vakuumu
Kako bi riješio ovu znanstvenu enigmu, Bereket Mamo, doktorand sa Sveučilišta u Teksasu u San Antoniju i istraživač u Southwest Research Instituteu (SwRI), osmislio je niz eksperimenata. Uz potporu NASA-inog programa za mlade istraživače, proveo je ispitivanja u laboratoriju CLASSE (Center for Laboratory Astrophysics and Space Science Experiments), gdje je simulirao uvjete na površini Europe.
“U vakuumskoj komori smo stvorili sloj leda od vode pomiješan s ugljikovim dioksidom”, objasnio je Mamo. “Zatim smo tu smjesu izložili snažnim elektronima kako bismo vidjeli kako se mijenja proizvodnja vodikova peroksida.”
Rezultat? Iznimno male količine CO₂ bile su dovoljne da višestruko povećaju nastanak peroksida na temperaturama koje odgovaraju površini Europe. Ti nalazi prvi put nude konkretno objašnjenje zašto JWST vidi visoke koncentracije peroksida u toplijim područjima mjeseca.
Kemijski tragovi potencijalnog života
Dr. Ujjwal Raut, voditelj projekta i mentor istraživanja u SwRI-jevom Odjelu za planetarnu znanost, smatra kako otkriće ima važne astrobiološke implikacije. Upravo su regije s povećanim peroksidom istovremeno bogate i drugim tvarima od interesa — od CO₂ do natrijeva klorida.
“Ti rezultati ukazuju na postojanje kemijskog ciklusa,” kaže Raut. “Materijali iz oceana ispod površine Europe, koji vjerojatno prodire kroz pukotine u ledu, izloženi su zračenju. To proizvodi oksidante poput vodikova peroksida, koji se s vremenom mogu vratiti natrag u ocean, gdje bi mogli reagirati s reducensima s morskog dna.”
Takva reakcija može generirati kemijsku energiju — ključni sastojak za potencijalno održavanje života, pogotovo u svjetlosno nedostupnim oceanima.
Priprema za dolazak misije Europa Clipper
Richard Cartwright iz Laboratorija primijenjene fizike Sveučilišta Johns Hopkins, suautor studije, ističe da je sposobnost sinteze oksidansa poput peroksida posebno važna za razumijevanje nastanjivosti mjeseca poput Europe.
“Misija Europa Clipper upravo je na putu prema Jupiterovu sustavu s ciljem istraživanja Europe i procjene njezine sposobnosti za održavanje života”, rekao je Cartwright. “Naši eksperimenti nude dodatni kontekst za podatke koje je prikupio Svemirski teleskop James Webb i mogu poslužiti kao uvod u ono što će Clipper i europska misija JUICE otkriti izbliza.”
Energija tamo gdje nema Sunca
Dr. Ben Teolis, planetarni znanstvenik u SwRI-ju, napominje kako prisutnost ugljika iz unutarnjih slojeva Europe — vjerojatno iz tekućeg oceana — u kombinaciji s energijom iz Jupiterove magnetosfere, stvara nove spojeve na površini, uključujući peroksid i razne organske molekule.
“U takvim okruženjima, gdje nema Sunčeve svjetlosti, kemijska energija postaje glavni izvor energije za mogući život”, zaključuje Teolis.
Otkrića s Europe ne odnose se samo na taj mjesec. Slični kemijski spojevi — uključujući vodikov peroksid i CO₂ — već su otkriveni i na drugim zaleđenim tijelima u Sunčevu sustavu, poput Ganimeda i Harona. Ako se pokaže da su mehanizmi nastanka slični, to bi moglo značiti da mnogi hladni svjetovi skrivaju aktivne kemijske cikluse — a time i potencijalne tragove života.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
