Oxigéndús óceán lehet az Europán

A Jupiter körül keringő négy legnagyobb holdat (Io, Europa, Ganymedes, Callisto) Galileo Galilei fedezte fel csaknem pontosan négyszáz évvel ezelőtt, vizsgálatukhoz a tudománytörténet számos fontos eredménye kapcsolódik (például a fénysebesség első, közelítőleg pontos megmérése). A négy hold különleges tulajdonságai napjainkban is izgalomban tartják a csillagászokat és bolygókutatókat. Az egzotikus kvartettből is kiemelkedik az Europa: ha helyesek a felépítésére vonatkozó modelljeink, akkor az égitest külső jégburka alatt egy körülbelül száz kilométer mély vízóceán húzódik. Ez a vízmennyiség csaknem a kétszerese a Föld teljes vízkészletének.

Sajnos eddig nem sikerült leszállóegységet küldeni az Europára, így a közvetlen vizsgálatok egyelőre váratnak magukra; ennek dacára a planetológusok a rendelkezésre álló mérési adatok felhasználásával és az elméletek újragondolásával folyamatosan fejlesztik a Jupiter negyedik legnagyobb holdjával kapcsolatos fizikai összképünket.

Richard Greenberg, az Arizonai Egyetem kutatója nemrég azt a kérdést járta körül, hogy mennyire lehet oxigéndús az Europa óceánja. Ez főleg amiatt érdekes, mert a földi tengerekben található élőlények anyagcseréjük során főként a vízben oldott oxigént használják fel – ha pedig az Europa óceánja is gazdag oxigénben, akkor ez megnövelheti az ottani életformák kialakulásának esélyét. Az élőlények anyagcseréje ugyanakkor nem csak oxigén jelenlétében működhet: a Földön több olyan meleg vízű forrást találtak, melyek a tengerfenékből feltörve metánban és kénvegyületekben gazdag környezetet biztosítanak az ezeket a vegyületeket felhasználó életformáknak. Ez a fajta anyagcsere viszont egyrészt elég korlátozott életteret biztosít, másrészt egyáltalán nem biztos, hogy az Europán is vannak hasonló, óceánfenéki források.

A szakértők korábban úgy vélték, hogy a jégpáncél vastagsága (ami becslések szerint elérheti a 20-25 kilométert is) szinte hermetikusan elzárja az óceánt a felszínen a beérkező nagyenergiájú sugárzás következtében kialakuló oxidáló anyagoktól, amelyek a vízben oxigént állíthatnának elő. A legújabb vizsgálatok viszont azt bizonyítják, hogy a felszín a korábban gondoltnál is dinamikusabban változik, és jelenlegi formájában mindössze 50 millió éves (ez a Naprendszer korának nagyjából egy százaléka). A korbecslés a hold becsapódási krátereinek eloszlásán, valamint a vizsgált kráterek morfológiai vizsgálatain alapult.

A felszín változása arra vezethető vissza, hogy a jégpáncél nem teljesen összefüggő: kisebb-nagyobb repedéseken keresztül, folyamatosan vagy időszakosan friss víz áramlik a felszínre, ami rögtön meg is fagy, friss réteget képezve a jégpáncél tetején. Drasztikusabb esetben az is elképzelhető, hogy a jégburok egy kis része beszakad, és helyére újonnan képződő jég kerül. Az anyagáramlás természetesen kétirányú, tehát ilyenkor a felszínről is jelentős mennyiségű anyag kerül a mélyebben lévő vízóceánba.

Greenberg a dinamikus felszínformálódással kapcsolatos új eredmények alapján kiszámította, hogy mindössze néhány millió év alatt elegendő oxidáló anyag juthatott az Europa óceánjába ahhoz, hogy az oxigénkoncentráció elérje a földi tengerekét. Ez a mennyiség pedig elegendő lehet ahhoz, hogy ne csak a korábban feltételezett mikroorganizmusok, hanem akár fejlettebb élőlények anyagcseréjét is biztosítsa.

A földönkívüli élet után kutatóknak Greenberg egy további pozitívummal is szolgált. Vizsgálatai szerint körülbelül 1-2 milliárd évnek kellett eltelnie ahhoz, hogy a vastag kéreg telítődjön az oxidáló anyagokkal, és megindulhasson azok vízóceánba való átszivárgása. Ez az idő pedig elegendő lehetett ahhoz, hogy az Europán esetlegesen létező, korai életformák már kellően fejlettek legyenek az oxidáció káros hatásainak kiküszöböléséhez.

Összegezve tehát elmondható, hogy bár az Europa életformáival kapcsolatos fejtegetések az ottani vízóceán közvetlen vizsgálatáig egyelőre mind a fikció kategóriájába esnek, a friss eredmények birtokában az eddiginél bizakodóbban várhatjuk egy jövőbeli, a Jupiter titokzatos jégholdjára induló űrszondás küldetés sikeres felfedezéseit.