Nieuwe analyse van tientallen jaren oude gegevens van NASA’s Galileo-missie bevestigt voor het eerst de aanwezigheid van ammoniakhoudende verbindingen op Jupiters maan Europa. Deze ontdekking is belangrijk omdat ze een mogelijk verband suggereert tussen de ondergrondse oceaan van Europa en het oppervlak ervan, en kritische inzichten verschaft in de bewoonbaarheid van de maan.
De betekenis van ammoniak
Ammoniak werkt als een natuurlijk ‘antivriesmiddel’ en verlaagt het vriespunt van water tot wel 100 Kelvin (ongeveer -173°C). Dit betekent dat zelfs in de ijskoude omstandigheden van de buitenste delen van ons zonnestelsel ammoniak kan helpen de oceanen met vloeibaar water onder ijskoude schelpen in stand te houden. De aanwezigheid van ammoniak garandeert geen leven, maar vergroot de kansen wel dramatisch. Er wordt aangenomen dat Europa een enorme zoutwateroceaan herbergt onder een dikke laag ijs. Ammoniak zou deze oceaan kunnen stabiliseren, waardoor deze gastvrijer wordt voor potentiële levensvormen.
Hoe de ontdekking werd gedaan
Dr. Al Emran, een onderzoeker bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA, heeft archiefgegevens van de Near Infrared Mapping Spectrometer (NIMS) van het Galileo-ruimtevaartuig, dat in de jaren negentig langs Europa vloog, opnieuw onderzocht. Hij identificeerde een duidelijk ammoniakabsorptiekenmerk in de spectra bij 2,20 micron. De meest waarschijnlijke kandidaten voor dit signaal zijn ammoniakhydraat en ammoniumchloride.
De sleutel hier is dat ammoniak niet lang blijft hangen in de barre stralingsomgeving van Jupiter. De aanwezigheid ervan suggereert dat deze verbindingen onlangs vanuit de ondergrondse oceaan van Europa naar de oppervlakte zijn getransporteerd. Dit kan gebeuren door cryovulkanisme (ijzige vulkanen) of soortgelijke geologische processen.
Implicaties voor de structuur en de oceaan van Europa
De detectie van ammoniak impliceert een dunnere ijslaag dan eerder werd gedacht. Een dikkere schaal zou het mogelijk hebben gemaakt dat de ammoniak was afgebroken voordat het het oppervlak bereikte. De aanwezigheid van ammoniak suggereert ook dat de Europese oceaan chemisch gereduceerd is en een hoge pH heeft. Deze omgeving kan gunstig zijn voor bepaalde soorten leven.
“Verborgen in de gegevens zaten zwakke signalen van ammoniak nabij breuken op het bevroren oppervlak van de maan, waar naar verwachting vloeibaar water met opgeloste ammoniakverbindingen doorheen zou stijgen.” – Dr. Al Emran
Waarom dit buiten Europa belangrijk is
Hoewel op andere ijzige lichamen (Pluto, Enceladus, enz.) ammoniakhoudende soorten zijn aangetroffen, is dit de eerste definitieve detectie op Europa. Stikstof is een fundamentele bouwsteen van het leven zoals wij dat kennen, dus het vinden van stikstofhoudende verbindingen vergroot de astrobiologische belangstelling voor Europa. Toekomstige missies zoals NASA’s Europa Clipper en ESA’s JUICE zullen de potentiële bewoonbaarheid van deze maan verder onderzoeken.
Deze ontdekking benadrukt dat Europa een dynamische wereld is met voortdurende geologische activiteit. Het ammoniaksignaal is niet alleen een statische aanwezigheid; het is het bewijs van een proces dat actief materiaal uit de oceaan naar de oppervlakte brengt, waardoor het een belangrijk doelwit wordt in de zoektocht naar buitenaards leven.
