Neue NASA-Studie findet dramatische Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs

Es könnte genug Sauerstoff in den Gewässern des Jupitermondes Europa sein, um Millionen von Tonnen Fisch zu ernähren, so eine neue Studie. Und obwohl niemand suggeriert, dass es tatsächlich Fische auf Europa geben könnte, legt dieses Ergebnis nahe, dass der Jupiter-Satellit in der Lage sein könnte, die uns hier auf der Erde bekannten Lebensarten zu unterstützen, wenn auch nur in mikrobieller Form.

Europa, etwa so groß wie der Erdmond, wird von einem globalen Ozean von etwa 100 Meilen (160 km) mit einer eisigen Kruste umgeben, die nur wenige Kilometer dick sein kann. Von dem, was wir über die Erde wissen, wo es Wasser gibt, gibt es eine Chance auf Leben. Deshalb haben Wissenschaftler viele Jahre lang spekuliert, dass dieser Jupitermond Außerirdische unterstützen könnte.

Als wir mehr über Jupiters Einfluss auf seine Monde erfahren haben, ist die Wahrscheinlichkeit für das Leben auf Europa noch wahrscheinlicher geworden. Studien zeigten, dass der Mond genug Sauerstoff haben könnte, um die Art von Leben zu unterstützen, mit der wir auf der Erde vertraut sind.

Das Eis auf der Oberfläche wird, wie alles Wasser, aus Wasserstoff und Sauerstoff hergestellt, und der von Jupiter ausgehende konstante Strahl von Strahlung reagiert mit diesem Eis, um freien Sauerstoff und andere Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid zu bilden. Die Reaktivität von Sauerstoff ist der Schlüssel zur Erzeugung der Energie, die dazu beigetragen hat, dass das Leben vieler Zellen auf unserem Planeten gedeiht.

Dennoch hatten Forscher geglaubt, es gäbe keine wirksame Methode, um diese sauerstoffreiche Materie in Europas Ozean zu bringen. Die Wissenschaftler hatten angenommen, dass Oberflächenmaterialien hauptsächlich durch die Einschläge von kosmischen Trümmern, die regelmäßig alles in unserem Sonnensystem bombardieren, abwärts wandern. ? [Fotos von Jupiters Monden.]

Die Berechnungen der Vergangenheit ergaben jedoch, dass selbst nach ein paar Milliarden Jahren eine solche "Impact-Gärtnerei" niemals zu einer oxygenierten Schicht führen würde, die mehr als 10 Meter tief in die Eishülle eindringt, nirgendwo weit genug, um den darunter liegenden Ozean zu erreichen.

Die neue Studie legt jedoch nahe, dass diese sauerstoffreiche Schicht viel dicker sein könnte als bisher angenommen und möglicherweise die gesamte Kruste umfasst. Der Schlüssel ist, andere Wege zu erkunden, um die Erdkruste Europas in Bewegung zu bringen, erklärte der Forscher Richard Greenberg, ein planetarischer Wissenschaftler am Lunar and Planetary Laboratory der Universität von Arizona in Tucson.

Die Anziehungskraft, die Europa von Jupiter erfährt, führt zu etwa 1000-mal stärkeren Gezeitenkräften als das, was die Erde von unserem Mond aus fühlt, was Europa biegt und erwärmt und es geologisch sehr aktiv macht. Dies könnte erklären, warum seine Oberfläche nicht älter als 50 Millionen Jahre alt ist? Seine Oberfläche hat in dieser Zeit einen vollständigen Umsatz gemacht.

Ein wichtiger Erneuerungsprozess auf Europa scheint die Bildung von doppelten Graten zu sein, die mindestens die Hälfte seiner Oberfläche bedecken. Gezeitenkräfte können frisches Eis von unten verursachen? wahrscheinlich neu gefrorenes Meerwasser? um nach oben und über die Oberfläche zu drücken, wo sie langsam mit Sauerstoff versorgt würde.

Da sich Grate auf den Graten häufen, wird älteres Material vergraben, was diese sauerstoffreiche Materie nach unten drückt. Nach ein oder zwei Milliarden Jahren konnte dieser Prozess allein Oxidantien in der gesamten Kruste verbreiten und so den Ozean erreichen, berechnete Greenberg.

Andere Mechanismen könnten dazu beitragen, auch die europäische Kruste in Bewegung zu bringen. Teile der Oberfläche könnten teilweise von unten schmelzen, führende Eisflössen könnten sich lösen und herumtollen, bevor sie wieder einfrieren.

Rund 40 Prozent der europäischen Kruste scheinen vom "chaotischen Terrain" bedeckt zu sein. Auch wenn Materie von unten kommt und Risse spreizt, zerknittert die nahe Oberfläche und vergräbt etwas Material. Diese zusätzlichen Prozesse könnten helfen, einige Oxidantien nach unten zu drücken, aber es würde noch mindestens zwei Milliarden Jahre dauern, bis die Strahlung die gesamte Kruste mit Sauerstoff beladen hat.

Da Eis auf der Basis dieser oxygenierten Kruste selbst mit den konservativsten Annahmen schmilzt, würde der Sauerstoffgehalt im Ozean nach nur einer halben Million Jahren die minimale Sauerstoffkonzentration in den Ozeanen der Erde erreichen, die auf der Erde ausreicht, um kleine Krebstiere zu ernähren , Fand Greenberg.

In nur 12 Millionen Jahren würden die Oxidationsmittelkonzentrationen die gleichen Sättigungsniveaus der Ozeane erreichen, genug, um unser größtes Meeresleben zu unterstützen. Angesichts der kalten Temperaturen und hohen Drücke, die wahrscheinlich in Europas Ozean zu sehen sind, könnte es tatsächlich mehr Sauerstoff aufnehmen als die Ozeane der Erde, bevor das Wasser seinen Sättigungspunkt erreicht hat.

"Ich war überrascht, wie viel Sauerstoff dort hin kann", sagte Greenberg.

Eine Sorge über all diesen Sauerstoff war, dass es mehr Schaden als Nutzen bringen könnte. Die außerordentliche Reaktivität von Sauerstoff könnte prinzipiell die chemischen Prozesse stören, von denen angenommen wird, dass sie zum Ursprung des Lebens führen und möglicherweise ein Aspekt des frühen Lebens gewesen sind.

Auf der Erde hatte das Leben mehr als eine Milliarde Jahre zu entwickeln, bevor Sauerstoff in der Atmosphäre reichlich vorhanden war, und diese Verzögerung gab den Organismen genügend Zeit, um genetische Mechanismen und physikalische Strukturen zu entwickeln, die ihnen erlaubten, Sauerstoff zu verwenden, anstatt von ihm zerstört zu werden.

Die Verspätung von 1 bis 2 Milliarden Jahren, bevor Sauerstoff in Europas Kruste seinen Weg in den Ozean fand, ist ungefähr die gleiche Zeit, die das Leben auf der Erde brauchte, bevor Sauerstoff ein Problem wurde, so dass das Leben genug Zeit für eine Entwicklung hätte der Jupitermond. Unter der Annahme, dass das Leben auf Europa mit ähnlichen Raten wie auf der Erde atmen würde, könnte die kontinuierliche Sauerstoffzufuhr dort rund 3 Millionen Tonnen Leben erhalten, sagte Greenberg.

Man muss nicht warten müssen, bis eine Sonde auf Europa landet, um dort Sauerstoff zu entdecken. "Die Spektroskopie, die mit Teleskopen auf der Erde oder im Orbit durchgeführt wird, kann zeigen, welche Substanzen in das Eis gemischt werden", sagte Greenberg.

Greenberg detailliert seine Ergebnisse 6. Mai in der Zeitschrift Astrobiologie.

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