Nové poznatky o potenciálu života v Jupiterově systému

Nový výzkum provedený Southwest Research Institute (SwRI), Aix-Marseille University a Institute for Advanced Studies (Institutem pro pokročilá studia) ukázal, jak se mohly ve zde znázorněném protoplanetárním disku kolem Slunce vytvořit složité organické molekuly (complex organic molecules – COM). Mezihvězdné ultrafialové záření ozařuje disk materiálu a vytváří řadu podmínek, které by mohly spustit organickou chemii nezbytnou pro vznik COM, protože ledová zrna migrují radiálně a vertikálně v disku. Podobný proces transportu a ozařování probíhá i v cirkumplanetárním disku kolem Jupitera.

Southwest Research Institute byl součástí mezinárodního týmu, který demonstroval, jak se složité organické molekuly (COM), klíčové chemické prekurzory života, mohly během formování Jupiterovy soustavy začlenit do galileovských měsíců. Zjištění týmu vyústila v doplňkové studie publikované v časopisech Planetary Science Journal a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, které nabízejí nové poznatky o potenciálu života v Jupiterově systému.

Sloučeniny bohaté na uhlík obsahující dále kyslík, dusík a další prvky, jsou nezbytné pro vznik živé hmoty. Laboratorní experimenty ukázaly, že COM se mohou tvořit, když jsou ledová zrna obsahující methanol nebo směsi oxidu uhličitého a amoniaku vystavena buď ultrafialovému záření, nebo mírnému zahřívání za podmínek, které se vyskytují v protoplanetárních discích. Tyto disky plynu a prachu obklopují nově vzniklé hvězdy, kde se nakonec vytvoří planety.

„Kombinací evoluce disku s modely transportu částic jsme mohli přesně kvantifikovat radiační a tepelné podmínky, kterým byla ledová zrna vystavena,“ řekl Olivier Mousis z divize Sluneční soustavy a výzkumu SwRI, který je hlavním autorem jedné ze dvou studií. „Poté jsme naše simulace přímo porovnali s jinými laboratorními experimenty, které produkují COM za realistických astrofyzikálních podmínek. Výsledky ukázaly, že tvorba COM je možná jak v prostředí protosolární mlhoviny, tak v cirkumplanetárním disku kolem Jupitera.“

Výzkumný tým zahrnoval vědce ze SwRI, Aix-Marseille University (Francie) a Institute for Advanced Studies (Irsko). Ti vyvinuli pokročilé modely popisující vývoj protosolární mlhoviny, ze které vzniklo Slunce a planety, a Jupiterova cirkumplanetárního disku, ze kterého vznikl plynný obr a jeho četné měsíce. Tým propojil své modely se simulacemi transportu zrn, které sledovaly pohyb ledových částic v těchto dvou prostředích, což jim umožnilo rekonstruovat fyzikální a chemickou historii materiálů, z nichž byly měsíce zformovány. Primárně simulovali vznik Jupiterových galileovských měsíců: Europy, Ganymeda, Kallisto a Io, což jsou čtyři největší a nejvíce studované satelity Jupitera.

Jejich zjištění ukázala, že významná část ledových zrn mohla získat COM a efektivně je transportovat do oblasti, kde se Jupiterovy měsíce hromadily. V některých modelových scénářích týmu téměř polovina simulovaných částic dopravila nově vzniklé COM z protosolární mlhoviny do Jupiterova cirkumplanetárního disku, kde se integrovaly do rostoucích měsíců bez větších chemických změn.

Studie také naznačují, že COM se mohly tvořit lokálně v rámci Jupiterovy oběžné dráhy. Výzkum poukázal na oblasti v Jupiterově cirkumplanetárním disku s dostatečným teplem pro spuštění organické chemie nezbytné pro vznik COM. Tato zjištění proto podporují teorii, že Jupiterovy měsíce dědí organický materiál jak z větší sluneční mlhoviny, tak z procesů probíhajících v jejich lokálním prostředí před miliardami let.

Předpokládá se, že Europa, Ganymed a Kallisto obsahují pod svou ledovou kůrou podpovrchové oceány, což jsou slibné podmínky pro evoluci života. Včasné začlenění komplexních organických látek (COM) do těchto měsíců znamená, že kromě vody a aktivních zdrojů energie galileovské měsíce pravděpodobně disponují také chemickými stavebními bloky, které by mohly podporovat prebiotické procesy, jako je tvorba aminokyselin a nukleotidů.

„Naše zjištění naznačují, že Jupiterovy měsíce se nezformovaly jako chemicky nedotčené světy,“ řekl Olivier Mousis. „Místo toho mohly při zrodu nashromáždit značné množství COM, což poskytlo chemický základ, který mohl později interagovat s kapalnou vodou v jejich nitrech.“

Mise Europa Clipper navržená NASA a JUICE Evropské kosmické agentury v současné době míří do Jupiterova systému, aby studovaly složení, strukturu a potenciální obyvatelnost Jupiterových měsíců. K Jupiteru doputují na přelomu desetiletí.

„Stanovení důvěryhodných cest pro vznik a dodávání COM poskytuje vědcům kritický rámec pro interpretaci nadcházejících měření povrchové a podpovrchové chemie Jupitera,“ řekl Olivier Mousis. „Propojením laboratorní chemie, fyziky disku a modelů transportu částic může naše práce zdůraznit, jak jsou obyvatelné podmínky zakořeněny v nejranějších fázích formování planet.“

Zdroj: https://astrobiology.com/2026/02/new-insights-into-the-potential-for-life-in-the-jovian-system.html a https://www.universetoday.com/articles/europa-and-other-jovian-moons-may-have-formed-with-their-own-supply-of-lifes-building-blocks

autor: František Martinek