Foto: Southwest Research Institute

Úvod do výzkumu

Nový výzkum naznačuje, že ledové měsíce Jupitera mohly být již od počátku obohaceny chemickými ingrediencemi potřebnými pro život. Mezinárodní tým vědců modeloval, jak by mohly složité organické molekuly, které jsou základními stavebními kameny pro biologii, vzniknout v rotujícím disku plynu a prachu kolem mladého Slunce a následně být přeneseny do Jupiterova vlastního disku, kde se formovaly jeho měsíce.

Autor původního článku: redakce

Modelování chemie v rané sluneční soustavě

Výsledky naznačují, že až polovina ledového materiálu, který tvořil měsíce jako Europa, Ganymed a Callisto, mohla dodat čerstvě vytvořené organické sloučeniny, aniž by došlo k jejich chemickému zničení. Složité organické molekuly (COMs) jsou považovány za nezbytné chemické prekurzory života a mohly se stát součástí čtyř největších měsíců Jupitera během jejich formování.

COMs jsou uhlíkové molekuly, které také obsahují prvky jako kyslík a dusík, které jsou nezbytné pro živé systémy. Laboratorní výzkum ukázal, že tyto sloučeniny mohou vznikat, když jsou ledová zrnka prachu obsahující metanol nebo směsi oxidu uhličitého a amoniaku vystavena ultrafialovému světlu nebo mírnému zahřívání. Takové podmínky jsou běžné v protoplanetárních discích, rotujících oblacích plynu a prachu, které obklopují mladé hvězdy a nakonec dávají vzniknout planetám.

Dodání ingrediencí pro život na Europu a další měsíce

Simulace ukazují, že značná část ledových zrn pravděpodobně vytvořila COMs a přenesla je do oblasti, kde se sestavovaly měsíce Jupitera. V určitých scénářích téměř polovina modelovaných částic přenesla nově vytvořené organické molekuly z širšího protosolárního oblaku do Jupiterova circumplanetárního disku, kde byly začleněny do rostoucích měsíců s malou chemickou změnou.

Výsledky také naznačují, že některé COMs mohly vzniknout blíže k samotnému Jupiteru. Části Jupiterova circumplanetárního disku dosáhly teplot dostatečně vysokých k vyvolání chemických reakcí potřebných k vytvoření těchto složitých molekul. To znamená, že Galileovy měsíce mohly zdědit organický materiál ze dvou zdrojů: širšího slunečního oblaku a místní chemické aktivity v rámci Jupiterova vlastního disku před miliardami let.

Oceánské měsíce a potenciál pro život

Europa, Ganymed a Callisto jsou považovány za měsíce, které pod svými ledovými kůrami ukrývají podpovrchové oceány. Kapalná voda v kombinaci s vnitřními zdroji energie činí tyto měsíce atraktivními cíli při hledání života. Pokud byly COMs zabudovány do jejich stavebních materiálů od počátku, pak tyto světy mohou také obsahovat molekulární ingredience potřebné pro prebiotickou chemii, včetně tvorby aminokyselin a nukleotidů.

„Naše zjištění naznačují, že měsíce Jupitera nevznikly jako chemicky čisté světy,“ řekl Dr. Olivier Mousis. „Místo toho mohly akumulovat významný inventář COMs při svém zrodu, což poskytuje chemický základ, který by mohl později interagovat s kapalnou vodou v jejich nitrech.“

NASA’s Europa Clipper a evropská kosmická agentura ESA s jejich sondou Juice jsou aktuálně na cestě do systému Jupitera, aby prozkoumaly strukturu, složení a obyvatelnost těchto měsíců. „Stanovení věrohodných cest pro tvorbu a dodání COMs poskytuje vědcům kritický rámec pro interpretaci nadcházejících měření povrchové a podpovrchové chemie Jupitera,“ dodal Mousis.