유로파에 대한 이 그림은 목성이 지속적으로 방사선을 쏟아 붓고 있기 때문에 얼음 표면이 밤에도 어떻게 빛날 수 있는지를 보여줍니다.
NASA/JPL-칼텍

  • NASA의 주노(Juno) 임무는 목성의 얼음 위성 유로파(Europa)가 24시간마다 1,000톤의 산소를 생산한다는 사실을 발견했습니다.
  • 100만 명이 하루 동안 숨을 쉬게 할 수 있는 양이지만, 기존에 생각했던 것보다 훨씬 낮은 수준이다.
  • 이 새로운 데이터는 유로파가 광대한 지하 바다에서 생명체를 지원할 확률을 줄일 수 있습니다.

약 4억 마일 떨어진 깊은 우주에 떠 있는 유로파라는 물의 세계는 24시간마다 1,000톤의 산소를 생산합니다. 이는 백만 명이 하루 동안 생존할 수 있는 충분한 산소량입니다. NASA가보고 이번 주.

그러나 이러한 새로운 추정치는 동료 검토 저널에 게재되었습니다. 자연 천문학이 목성의 달에 거주할 수 있는 사람의 수를 제한하려는 의도는 없습니다. 그들은 과학자들이 유로파가 자체적으로 생명체를 보유하고 있는지 알아내는 데 도움을 줍니다.

이번 연구에는 참여하지 않았지만 NASA의 외계행성 탐사 수석 과학자인 커트 니버(Kurt Niebuhr)는 “우리는 유로파가 오늘날 지구 너머에 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 곳이라고 생각한다”고 말했다.

JunoCam은 올해 초 근접 비행 중에 유로파의 이미지를 포착했습니다.
NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill CC BY 3.0

유로파에 생명체가 존재한다면 미생물처럼 보일 수도 있고 더 복잡한 것일 수도 있습니다. NASA에 따르면. 하지만 얼어붙은 사막이기 때문에 표면에서는 보이지 않습니다.

이는 달의 광대한 지하 바다에서 발견될 가능성이 높으며, 여기에는 지구에서 발견되는 양의 두 배에 달하는 물이 들어 있을 수 있습니다.

우리가 알고 있듯이 물은 생명의 필수 요소 중 하나이지만 유일한 요소는 아닙니다. 과학자들이 찾고 있는 다른 화학물질의 긴 목록이 있으며, 산소도 그 중 하나입니다.

이 차트는 유럽의 얼어붙은 지각 아래에 숨어 있는 지하 바다를 보여줍니다.
NASA/JPL-Caltech/마이클 캐럴

이제 현재 목성과 그 위성 주위를 비행하고 있는 NASA의 Juno 우주선은 현재까지 유로파의 산소 생산량에 대한 가장 정확한 추정치를 얻었습니다. 우리가 생각했던 것보다 훨씬 낮은 것으로 밝혀졌습니다.

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최근 추정치는 24시간마다 1,000톤의 산소를 공급하는 것으로 추정되는데, 이는 이전 추정치보다 86배 이상 적은 수치입니다. 이 새로운 데이터는 유럽의 거주 가능성에 의문을 제기할 수 있습니다.

유럽은 어떻게 산소를 생산하나요?

산소 생산은 지구와 유로파에서 매우 다르게 보입니다. 지구는 광합성을 통해 산소를 얻는 반면, 유로파는 모행성인 목성의 결과입니다.

목성은 유럽에 고에너지 입자를 쏟아 붓는 강력한 방사선을 방출합니다. 이 입자들은 달 표면의 얼어붙은 얼음(H2O)과 상호작용합니다.

유튜브/NASA

이 반응은 H2O 분자를 수소와 산소 기체로 분리합니다. 그러나 이 산소가 어디로 가는가가 가장 큰 문제입니다. 일부는 얼음 속에 갇힐 수도 있고, 일부는 우주로 탈출할 수도 있으며, 일부는 유로파 표면 아래 바다로 이동할 수도 있습니다.

충분한 산소가 지하에 도달한다면, 이는 유로파의 바다에 우리가 알고 있는 생명체의 필수 성분 중 하나가 포함되어 있음을 의미합니다. Niebuhr는 “그러나 이것은 우리에게 큰 물음표입니다”라고 Niebuhr는 말했습니다. 왜냐하면 산소는 다양한 장소에서 끝날 수 있기 때문입니다.

유럽의 지하 바다를 탐험하는 악기의 그림입니다.
NASA

NASA의 Juno 임무는 유로파 표면에서 생성되는 총 산소량에 대해 더 많은 정보를 제공했습니다. 그러나 지하 바다로 얼마나 많은 양이 누출되고 있는지는 아직 불분명합니다.

유럽 ​​전역의 산소 측정

유로파 표면에서 생성되는 산소의 양을 측정하기 위해 과학자들은 Juno에 탑재된 목성 오로라 분포 실험(JADE) 장비를 사용했습니다.

JADE는 목성의 오로라 영역에서 하전 입자를 측정하도록 설계되었습니다. 그러나 2022년 9월 Juno가 유로파를 비행했을 때 JADE는 처음으로 달 대기에서 방출되는 하전 입자를 성공적으로 측정했습니다.

JADE 데이터를 사용하여 과학자들은 유럽의 희박한 대기에 있는 수소 가스(산소는 아님)의 총량을 추정했습니다. 물 분자에는 수소 원자 2개당 산소 원자 1개가 있기 때문에 과학자들은 수소 가스 데이터를 사용하여 표면에서 생성된 산소의 양을 계산할 수 있습니다.

이 그림은 목성의 하전 입자가 유로파 표면과 충돌하여 얼어붙은 물 분자를 산소와 수소 가스로 분리하는 것을 보여줍니다.
NASA/JPL-Caltech/SWRI/PU

“이것은 표면에서 얼마나 많은 산소가 합성되는지에 대한 우리의 이해를 향상시키고 좁혔습니다.”라고 연구의 주 저자이자 프린스턴 대학의 우주 물리학자인 Jami Salai가 말했습니다.

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“그러나 우리는 그 중 얼마나 많은 양이 표면을 떠나고 얼마나 많은 양이 바다로 흘러 들어가는지는 모릅니다.”라고 Salai는 덧붙였습니다. NASA의 다가오는 유로파 임무는 이 질문에 대한 답에 더 가까워질 수 있습니다.

삶의 가능성에 대한 끊임없는 탐구

NASA의 유로파 클리퍼(Europa Clipper) 임무는 2024년 10월에 발사될 예정입니다. 주요 목표는 유로파가 거주 가능한지 여부를 결정하는 것입니다.

유로파 궤도를 도는 클리퍼 우주선에 대한 예술가의 그림.
NASA/JPL-칼텍

Clipper에는 지하 레이더와 같은 유로파의 내부 구조를 밝히는 데 도움이 되는 장비가 장착될 것입니다. NASA 과학자들은 이 도구를 사용하여 지각 아래 수십 마일을 시추하여 산소가 지하 바다에 도달하는지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있는 특징을 식별할 것이라고 Niebuhr는 BI에 말했습니다.

Szalay는 “Clipper는 얼음 표면, 지하 바다, 그리고 이들이 서로 상호 작용하는 방식에 대한 우리의 이해를 혁신할 가능성이 있는 중요한 과학적 목표를 가진 믿을 수 없을 정도로 흥미로운 임무입니다.”라고 말했습니다.

모든 내장 장비를 갖춘 Europa Clipper.
NASA/JPL-칼텍

유로파의 지하 바다에 산소가 포함되어 있는지 여부를 알면 달의 거주 가능성에 대한 이해가 향상되지만 유로파에 생명체가 존재하는지 또는 존재할 수 있는지 자동으로 확인하지는 않습니다.

“유로파에서 이용 가능한 산소의 양은 생명체가 존재하는지 여부를 결정하기 위해 뒤집을 수 있는 이진 스위치가 아닙니다.”라고 Niebuhr는 설명했습니다.

그는 지구에 생명체가 산소 없이 약 15억년 동안 존재해 왔다고 지적했다. 여기서 일어날 수 있다면 이 먼 달에서도 일어날 수 있습니다.

Juno 임무의 경우, Szalay는 이번 유로파 비행 중에 복구한 데이터를 바탕으로 계속해서 작업할 것입니다.

“앞으로 몇 년 동안 우리는 이를 연구하고 가능한 모든 것을 배울 것입니다.”라고 그는 말했습니다.

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