Aby utworzyły się organizmy żywe, potrzebne są składniki bogate w węgiel, zawierające też tlen, azot i inne pierwiastki. Związki zawierające węgiel w chemii nazywane są związkami organicznymi (z paroma wyjątkami, jak na przykład dwutlenek węgla).

Eksperymenty laboratoryjne pokazały złożone molekuły organiczne mogą powstawać, gdy lodowe ziarna zawierające metanol lub mieszanki dwutlenku węgla i amoniaku, zostaną wystawione na oddziaływanie promieniowania ultrafioletowego, albo temperatury występujące w dyskach protoplanetarnych. Dysk protoplanetarny to wirujący dysk okołogwiazdowy z gęstego gazu i pyłu otaczający młodą, nowo powstałą gwiazdę. Wszystkie układy planetarne formują się właśnie z takich dysków.

Jednymi z badań zajmujących się tym tematem kierował dr Olivier Mousis z Southwest Research Institute w San Antonio w Teksasie (USA). Jak tłumaczy, naukowcy połączyli analizy ewolucji dysków protoplanetarnych z modelami transportu cząsteczek, aby precyzyjnie określić promieniowanie i warunki termiczne, jakim poddawane są lodowe ziarna. Następnie wyniki swoich symulacji porównali z innymi eksperymentami laboratoryjnymi, które tworzyły złożone molekuły organiczne w realistycznych warunkach astrofizycznych. Wyniki pokazały, że utworzenie złożonych molekuł organicznych było możliwe zarówno w przypadku mgławicy, z której powstał Układ Słoneczny (mgławica protosłoneczna), jak i w przypadku dysku wokół Jowisza. W szczególności zasymulowano procesy dla galileuszowych księżyców planety: Europy, Ganimedesa, Kallisto i Io, czyli największych krążących wokół Jowisza.

Okazało się, że znaczący odsetek lodowych ziaren mógł pozyskać skomplikowane molekuły organiczne i efektywnie przetransportować je w obszar, w którym powstały duże księżyce. W niektórych modelowanych scenariuszach prawie połowa cząsteczek dostarczała złożone molekuły organiczne z mgławicy protosłonecznej do dysku wokół Jowisza. Co więcej, złożone molekuły organiczne mogły też powstawać lokalnie w pobliżu orbity Jowisza.

Naukowcy przypuszczają, że Europa, Ganimedes i Kallisto mogą mieć podpowierzchniowe oceny pod warstwami lodu. Takie oceany to obiecujące miejsca do powstania życia. Wczesna obecność złożonych molekuł organicznych, oprócz wody i źródeł energii oznacza, że księżyce te od długiego czasu mogły posiadać cegiełki do procesów prebiotycznych, takich jak powstawanie aminokwasów i nukleotydów.

Aktualnie do Jowisza i jego księżyców lecą dwie sondy kosmiczne: amerykańska Europa Clipper oraz europejska Juice. Do ich głównych zadań będą należały badania największych księżyców planety i sprawdzenie czy mogą tam istnieć warunki przyjazne istnieniu życia.

Publikacje opisujące zagadnienie ukazały się w „The Planetary Science Journal” oraz „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. (PAP)

cza/ agt/