Европа: факты о ледяной Луне Юпитера и ее океане

Европа: глобальный цветной просмотр с самым высоким разрешением

Сложные и красивые узоры украшают ледяную поверхность спутника Юпитера Европа, как видно на этом цветном изображении, которое приблизительно соответствует тому, как спутник может выглядеть человеческому глазу. Данные, использованные для создания этого изображения, были получены космическим аппаратом НАСА Galileo в 1995 и 1998 годах. (Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения / Тед Стрик)

Европа - один из галилеевых спутников Юпитера, наряду с Ио, Ганимедом и Каллисто. Астроном Галилео Галилей получил признание за открытие этих спутников, которые являются одними из крупнейших в Солнечной системе. Европа - самый маленький из четырех, но один из самых интересных спутников.



Поверхность Европы заморожена, покрыта слоем льда, но ученые считают, что под поверхностью есть океан. Ледяная поверхность также делает Луну одной из самых отражающих в Солнечной системе.

В 2012 году исследователи с помощью космического телескопа Хаббл заметили возможный выброс струи воды из южного полярного региона Европы. Другая исследовательская группа после неоднократных попыток подтвердить наблюдения обнаружила явные шлейфы в 2014 и 2016 годах. Исследователи предупредили, что шлейфы еще не были полностью подтверждены, но они предполагают, что вода в океане Европы выбрасывается на поверхность.

Несколько космических аппаратов совершили облеты Европы (в том числе 'Пионеры 10' и '11' и 'Вояджеры 1 и 2' в 1970-х годах). В период с 1995 по 2003 год космический корабль «Галилео» совершил долгосрочную миссию к Юпитеру и его спутникам. И НАСА, и Европейское космическое агентство планируют миссии на Европу и другие спутники, которые покинут Землю в 2020-х годах.

Факты о Европе

Возраст: Возраст Европы оценивается примерно в 4,5 миллиарда лет, примерно столько же, сколько и Юпитер.

Расстояние от Солнца: В среднем расстояние от Солнца до Европы составляет около 485 миллионов миль (или 780 миллионов километров).

Расстояние от Юпитера: Европа - шестая часть Юпитера. спутниковое . Его орбитальное расстояние от Юпитера составляет 414 000 миль (670 900 км). Европе требуется три с половиной земных дня, чтобы облететь Юпитер. Европа заблокирована приливом, поэтому к Юпитеру все время обращена одна и та же сторона.

Размер: Европа составляет 1900 миль (3100 км) в диаметре, что делает ее меньше, чем Луна земли , но больше, чем Плутон . Это самая маленькая из галилеевых спутников.

Температура: Температура поверхности Европы на экваторе никогда не поднимается выше минус 260 градусов по Фаренгейту (минус 160 градусов по Цельсию). На полюсах Луны температура никогда не поднимается выше минус 370 F (минус 220 C).

Список миссий на Европу

  • 'Пионер-10' (облет системы Юпитер 1973 г.). Это произошло слишком далеко от Европы, чтобы получить подробную картину, но миссия отметила некоторые изменения в альбедо (яркости) на поверхности Луны.
  • 'Пионер-11' (облет системы Юпитер в 1974 г.). Космический корабль пролетел над Европой на расстоянии почти 375 000 миль (600 000 км), что позволило ему увидеть только некоторые изменения на поверхности.
  • 'Вояджер-1' (пролет над системой Юпитер в 1979 г.). Совершил далекий пролет над Европой, а также получил представление о том, как гравитация одной луны в системе Юпитера влияет на гравитацию других. Например, вулканизм Ио частично связан с взаимодействием Ио с лунами, а также с массивным Юпитером.
  • 'Вояджер-2' (пролет над системой Юпитер в 1979 г.). Одним из его главных открытий стало подтверждение коричневых полос на поверхности Европы, указывающих на трещины на ледяной поверхности.
  • Галилей (вращался вокруг Юпитера с 1995 по 2003 годы). Самым известным его открытием на Европе было обнаружение убедительных доказательств наличия океана под ледяной корой на поверхности Луны.
  • Europa Clipper (предлагается на 2020-е годы). Облетит Европу десятки раз. Одна из его основных целей - найти доказательства очевидных шлейфов, которые исследователи Хаббла заметили несколько раз.
  • JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (предлагается на 2020-е годы). Будут искать молекулы, такие как органические молекулы, которые связаны с жизнедеятельными процессами. (Органические вещества распространены в Солнечной системе, но сами молекулы не всегда указывают на жизнь.)

Перевод ключевых отрывков Галилео Галилея

Перевод ключевых отрывков из дневника Галилео Галилея, в котором подробно рассказывается об открытии им четырех лун, вращающихся вокруг Юпитера. Галилей сделал эти зарисовки после открытия четырех лун, вращающихся вокруг Юпитера в январе 1610 года. Луны, позже названные Ио, Европа, Каллисто и Ганимед, были первыми, обнаруженными за пределами Земли.(Изображение предоставлено НАСА)

Открытие

Галилео Галилей открыл Европу 8 января 1610 года. Возможно, что немецкий астроном Симон Мариус (1573–1624) также открыл Луну в то же время. Однако он не публиковал свои наблюдения, поэтому открытие чаще всего приписывают Галилею. По этой причине три других крупнейших спутника Европы и Юпитера часто называют галилеевами. Галилей, однако, назвал луны планетами Медичи в честь Медичи. семья . [Фото: Европа, Таинственная ледяная луна Юпитера]

Возможно, Галилей действительно наблюдал Европу днем ​​ранее, 7 января 1610 года. Однако, поскольку он использовал маломощный телескоп, он не мог отличить Европу от Ио, еще одного спутника Юпитера. Только позже Галилей понял, что это два разных тела.

Открытие имело не только астрономическое, но и религиозное значение. В то время католическая церковь поддерживала идею о том, что все вращается вокруг Земли, идею, которую в древности поддерживали Аристотель и Птолемей. Наблюдения Галилеем за лунами Юпитера, а также наблюдение за тем, что Венера проходила «фазы», ​​подобные нашей собственной Луне, дали убедительные доказательства того, что не все вращается вокруг Земли.

Однако по мере улучшения телескопических наблюдений возник новый взгляд на Вселенную. Луны и планеты не были неизменными и совершенными; например, горы, увиденные на Луне, показали, что геологические процессы происходили где-то в другом месте. Также все планеты вращались вокруг Солнца. Со временем были обнаружены спутники вокруг других планет - и дополнительные спутники были обнаружены вокруг Юпитера.

Мариус, другой «первооткрыватель», первым предложил дать четырем лунам их нынешние имена из греческой мифологии. Но только в 19 веке лунам официально дали так называемые галилейские имена, которые мы знаем сегодня. Все луны Юпитера названы в честь возлюбленных бога (или жертв, в зависимости от вашей точки зрения). В греческой мифологии Европу похитил Зевс (аналог римского бога Юпитера), который принял форму безупречного белого быка, чтобы соблазнить ее. Она украсила «быка» цветами и поехала на спине на Крит. Оказавшись на Крите, Зевс вернулся в свою первоначальную форму и соблазнил ее. Европа была царицей Крита и родила Зевсу много детей.

На этих изображениях показано заднее полушарие Юпитера.

На этих изображениях показано заднее полушарие спутника Юпитера Европа, сделанное космическим кораблем 'Галилео' на расстоянии около 677000 км. Левое изображение показывает Европу приблизительно в истинном цвете, а правое изображение показывает Европу в улучшенном цвете, чтобы выделить детали. Яркой особенностью в правом нижнем углу диска является кратер Пуйлл диаметром 45 км.(Изображение предоставлено: Фотогалерея NSSDC)

Характеристики Европы

Отличительной чертой Europa является высокая степень отражения. Ледяная кора Европы дает ей альбедо - коэффициент отражения света - 0,64, что является одним из самых высоких показателей среди всех лун во всей Солнечной системе.

По оценкам ученых, возраст поверхности Европы составляет от 20 до 180 миллионов лет, что делает ее довольно молодой.

Изображения и данные, полученные с космического корабля 'Галилео', предполагают, что Европа состоит из силикатной породы, имеет железное ядро ​​и каменистую мантию, как и Земля. Однако, в отличие от недр Земли, скалистые недра Европы окружены слой воды и / или льда по данным НАСА, его толщина составляет от 50 до 105 миль (от 80 до 170 км).

Судя по колебаниям магнитного поля Европы, которые предполагают наличие какого-то проводника, ученые также полагают, что глубоко под поверхностью Луны находится океан. В этом океане может быть какая-то форма жизни. Эта возможность внеземной жизни - одна из причин, по которой интерес к Европе остается высоким. Фактически, недавние исследования вдохнули новую жизнь в теорию о том, что Европа может поддерживать жизнь .

Поверхность Европы покрыта трещинами. Многие считают, что эти трещины являются результатом приливных сил, действующих на океан под поверхностью. Возможно, когда орбита Европы приближается к Юпитеру, уровень моря подо льдом поднимается выше обычного. Если это так, то постоянное повышение и понижение уровня моря привело к появлению многих трещин, наблюдаемых на поверхности Луны.

Получение образцов океана может не потребовать бурения через ледяную кору, если повторные наблюдения возможных шлейфов окажутся настоящими струями воды. Хотя исследователи обнаружили доказательства в 2012, 2014 и 2016 годах, истинная природа шлейфов - и почему они появляются спорадически - требует дополнительных наблюдений.

В 2014 году ученые обнаружили, что на Европе может быть тектоника плит . Раньше Земля была единственным известным телом в Солнечной системе с динамической корой, которая считается полезной в эволюции жизни на планете.

Европа: Где может развиваться жизнь?

Присутствие воды под мерзлой корой Луны заставляет ученых причислять ее к одному из лучших мест в Солнечной системе. потенциал для развития жизни .

Считается, что ледяные глубины лун содержат отверстия в мантии, как и океаны на Земле. Эти вентиляционные отверстия могут обеспечить необходимую тепловую среду для развития жизни.

Если на Луне существует жизнь, возможно, она пострадала от отложений комет. В начале жизни Солнечной системы ледяные тела могли доставить на Луну органический материал.

В 2016 году исследование показало, что Европа производит в 10 раз больше кислорода, чем водорода , похожий на Землю. Это может сделать его океан более благоприятным для жизни - и Луне, возможно, не нужно полагаться на приливное нагревание для выработки достаточного количества энергии. Вместо этого для запуска цикла было бы достаточно химических реакций.

Будущее освоение Европы

В 2013 году Десятилетний обзор планетарной науки Национального исследовательского совета США опубликовал 10-летнюю рекомендацию для программы исследования планет НАСА. Исследование Европы было признано самой приоритетной миссией. С тех пор НАСА работает над миссией к ледяной луне Юпитера. В 2017 году миссия получила официальное название Европа Клипер спустя несколько лет исследователи и СМИ неофициально использовали это прозвище.

По данным НАСА, эта миссия, которая начнется где-то в 2020-х годах, возможно, в конце десятилетия, будет выполнять от 40 до 45 облетов Европы с космическим кораблем, вращающимся вокруг Юпитера. На борту будет девять научных инструментов, включая камеры, радар, чтобы заглянуть под лед и попытаться определить его толщину, магнитометр для измерения магнитного поля (и, соответственно, того, насколько соленым является океан), и тепловизор для поиска. на признаки высыпаний. Высота пролета будет составлять от 16 миль (25 км) до 1700 миль (2700 км). Это позволяет совершать пролеты в радиационно-тяжелую зону Европы, в которой космическому кораблю трудно выжить. Доставка космического корабля в зону и из нее продлит его срок службы и упростит передачу данных обратно на Землю.

Одним из приоритетов Europa Clipper будет продолжение наблюдений Хаббла за шлейфами. «Если существование шлейфов подтверждено и они связаны с подземным океаном, изучение их состава поможет ученым изучить химический состав потенциально пригодной для жизни среды Европы, сведя к минимуму необходимость бурения сквозь слои льда», - говорится в сообщении НАСА. утверждение.

Европейское космическое агентство также планирует миссию к Европе и двум другим спутникам под названием JUICE, или JUpiter ICy moons Explorer. Ожидается, что миссия стартует в 2022 году и прибудет в окрестности Юпитера в 2029 году, по крайней мере, на трехлетнюю миссию. Как только он доберется до Европы, миссия будут смотреть на органические молекулы и другие компоненты, которые могут сделать Луну благоприятной для жизни. Кроме того, космический корабль будет исследовать толщину коры, особенно над любыми активными областями, которые он обнаружит.