Europa, yang dianggap layak huni, mungkin kekurangan oksigen

Bulan Jupiter, Europa, diperkirakan memiliki lautan asin di bawah kerak esnya yang terang, menjadikannya dunia yang bisa menjadi salah satu tempat paling layak huni di tata surya kita.

Tapi sebagian besar kehidupan yang kita tahu membutuhkan oksigen. Masih menjadi pertanyaan apakah negara-negara pinggiran Eropa memilikinya atau tidak.

Kini, para astronom telah menentukan berapa banyak molekul yang terbentuk di permukaan bulan es, yang bisa menjadi sumber oksigen bagi air di bawahnya. Menggunakan data dari misi Juno NASA, hasilSebuah studi baru yang diterbitkan Senin di jurnal Nature Astronomy menunjukkan bahwa dunia yang beku menghasilkan lebih sedikit oksigen daripada yang diharapkan beberapa astronom.

“Ini berada di bawah perkiraan kami,” kata Jami Szalay, fisikawan plasma di Universitas Princeton yang memimpin penelitian. Ia menambahkan, hal itu “tidak sepenuhnya dilarang” untuk perumahan.

Di Bumi, fotosintesis oleh tumbuhan, plankton, dan bakteri memompa oksigen ke atmosfer. Namun prosesnya berbeda di Eropa. Partikel bermuatan dari luar angkasa membombardir kerak es bulan, memecah air beku menjadi molekul hidrogen dan oksigen.

“Kerak es seperti paru-paru Eropa,” kata Dr. Salai. “Permukaan – permukaan yang melindungi laut di bawahnya dari radiasi berbahaya – sampai batas tertentu dapat bernapas.”

Para astronom berspekulasi bahwa oksigen ini mungkin diangkut ke dunia bawah laut Europa yang berair. Jika demikian, maka ia dapat bercampur dengan material vulkanik dari dasar laut, menciptakan “sup kimiawi yang pada akhirnya dapat mengarah pada pembentukan kehidupan,” kata Fran Bagnall, ilmuwan planet di Universitas Colorado Boulder.

Pesawat luar angkasa Juno, yang diluncurkan pada tahun 2011 untuk menemukan apa yang ada di balik tabir awan tebal Jupiter, kini menjalankan misi yang diperluas untuk menjelajahi cincin dan bulan planet tersebut. Di atas kapal terdapat instrumen yang disebut JADE, kependekan dari Jovian Auroral Distributions Experiment. Tim Dr. Salai mempelajari data yang dikumpulkan oleh JADE selama penerbangan Juno melalui plasma yang menyapu Europa.

Namun mereka tidak mencari oksigen secara langsung, mereka menghitung hidrogen. Karena molekulnya sangat ringan, semua hidrogen yang dihasilkan di permukaan Europa melayang tinggi ke atmosfer. Oksigen, yang lebih berat, kemungkinan besar akan tersangkut atau terjebak di dalam es.

Namun kedua molekul tersebut berasal dari sumber yang sama: penguraian H₂O beku.

“Jadi, jika kita mengukur hidrogen, kita memiliki jalur langsung untuk menentukan berapa banyak oksigen yang diproduksi,” kata Dr. Szalay.

Tim menemukan bahwa sekitar 13 hingga 40 pon oksigen dihasilkan setiap detik oleh permukaan Europa. Itu berarti lebih dari 1.000 ton per hari, cukup untuk memenuhi stadion sepak bola Dallas Cowboys 100 kali setahun.

Meskipun penelitian sebelumnya telah melaporkan rentang yang sangat bervariasi hingga 2.245 pon per detik, hasil ini menunjukkan bahwa batas atas rentang tersebut tidak mungkin terjadi. Namun menurut Dr. Bagnall, hal ini tidak serta merta merugikan kelayakan huni Eropa.

“Kita tidak begitu tahu berapa banyak oksigen yang kita butuhkan untuk membentuk kehidupan,” katanya. “Jadi fakta bahwa angka tersebut lebih rendah dari beberapa perkiraan sebelumnya bukanlah masalah besar.”

Mempelajari atmosfer Europa adalah “potongan teka-teki penting dalam mempelajari bulan sebagai suatu sistem,” kata Carl Schmidt, ilmuwan planet di Universitas Boston yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

Namun hasilnya hanya memastikan jumlah oksigen yang dihasilkan di dalam es. Studi ini tidak mengungkapkan berapa banyak molekul yang hilang ke atmosfer, atau bagaimana molekul tersebut dapat menembus es untuk memperkaya lautan di bawahnya.

Dengan kata lain, “kita masih belum tahu seberapa besar penurunan dibandingkan dengan kenaikan,” kata Dr. Schmidt.

Juno tidak akan melakukan penerbangan jarak dekat lagi ke dunia perairan global, namun misi generasi berikutnya yang dirancang khusus untuk mempelajari Europa mungkin akan menemukan lebih banyak jawaban. Jupiter Icy Moons Explorer milik ESA, diperkirakan tiba di sistem Jovian pada tahun 2031, bertujuan untuk memastikan keberadaan dan ukuran lautan Europa. Dan NASA Pemotong EropaDijadwalkan diluncurkan pada bulan Oktober, wahana ini akan menyelidiki bagaimana kerak es bulan berinteraksi dengan air di bawahnya.

Saat ini para astronom sedang sibuk dengan data yang berasal dari Juno. Meski terbang lintas tersebut hanya berlangsung beberapa menit, ini adalah pertama kalinya komposisi plasma di dekat atmosfer Europa diukur secara langsung.

“Ini hanyalah puncak gunung es,” kata Dr. Salai. “Selama bertahun-tahun, kami akan menggali satu penerbangan ini untuk menemukan semua harta karun itu.”