Europa Jest to naturalny satelita lub księżyc Jowisza, odkryty w 1610 roku przez włoskiego astronoma Galileo Galilei (1564-1642). Jest częścią tak zwanych księżyców galilejskich, razem z Ganimedesem, Io i Kallisto. Jego nazwa pochodzi od postaci z mitologii greckiej: Europa była matką króla Krety Minosa, jednego z wielu kochanków Króla Bogów.
Niemiecki astronom Simon Marius, współczesny Galileuszowi, zasugerował tę nazwę w swoim dziele, które również przypisywało odkrycie satelitów Jowisza, zanim ogłosił je Galileusz..
Innym oznaczeniem używanym dla tego satelity i obecnie nieużywanym jest to, które pierwotnie zaproponował Galileo, z cyframi rzymskimi. Zatem Europa jest również Jowiszem II, ponieważ jest to drugi księżyc galilejski blisko planety (najbliższy jest Io, ale są cztery inne mniejsze księżyce).
Wreszcie astronomowie skłonili się do sugestii Mariusza, który mógł odkryć satelity niezależnie od Galileusza..
Odkrycie księżyców Galileusza krążących wokół Jowisza było kamieniem milowym dla nauki. Wzmocnił heliocentryczną teorię Kopernika i uświadomił ludzkości, że Ziemia nie jest centrum wszechświata..
Jednak księżyce Galileusza pozostawały przez długi czas jako małe punkty światła, widziane przez teleskop krążący wokół Jowisza..
Tak było do czasu, gdy bezzałogowe misje Pioneer, Voyager, Galileo i New Horizons przyniosły zalew informacji o Europie i pozostałych satelitach gigantycznych planet..
Indeks artykułów
Europa, nieco mniejsza od Księżyca, ma pod powierzchnią ocean wody i jest chroniona przed wiatrem słonecznym przez pole magnetyczne Jowisza, co daje jej pewne perspektywy zamieszkania..
Do tego dochodzi fakt, że Europa prawdopodobnie ma aktywność tektoniczną. Poza Ziemią do tej pory nie znano żadnego innego obiektu niebieskiego o złożonej geologii.
Atmosfera jest również słaba, ale zawiera tlen, a jej gęstość, choć nie tak wysoka, jak ziemska, sugeruje, że w jej składzie jest duża ilość skał..
Lodowata powierzchnia jest bardzo gładka, ledwo przecinają ją linie pokazane na rysunku 1.
Linie te prawdopodobnie odzwierciedlają naprężenia w lodowej skorupie o grubości 100-150 km pokrywającej Europę, odsłaniając leżącą pod nią skałę, pod którą znajduje się woda w stanie ciekłym..
We wnętrzu Europy jest wystarczająco dużo ciepła, aby utrzymać ten ocean ze względu na ocieplenie pływowe.
Powszechnie uważa się, że przypływy są zjawiskiem typowym dla mas oceanicznych, jednak przyciąganie grawitacyjne nie tylko wypiera wodę, ale także skałę. A procesy te powodują tarcie, które rozprasza energię ruchu orbitalnego w ciepło..
Dzięki pomiarom pola magnetycznego wykonywanym przez misje bezzałogowe wiadomo, że Europa nie posiada własnego pola magnetycznego. Ale wykryli również istnienie żelaznego rdzenia i warstwy wody bogatej w minerały pod skorupą..
Pomiary te wskazują, że kompas podróżnika przybywającego do Europy doświadczyłby dzikiego ruchu, zwłaszcza gdy podejście do Jowisza jest maksymalne. I to jest, że intensywne pole magnetyczne Jowisza oddziałuje z przewodzącym materiałem podłoża, powodując te fluktuacje.
Wiadomo, że Europa ma lodowatą i niezbyt chropowatą powierzchnię, nie tylko ze względu na informacje uzyskane z obrazów, ale także ze względu na pomiary wykonane na jej albedo.
Albedo dowolnego obiektu - astronomicznego lub innego rodzaju - to ułamek światła, który odbija. Dlatego jego wartość mieści się w przedziale od 0 do 1.
Jeśli albedo wynosi 0, oznacza to, że obiekt pochłania całe światło, niczego nie odbijając, wręcz przeciwnie, jeśli wynosi 1, odbija je całkowicie.
Lustra to obiekty o dużym albedo, a Europa wynosi 0,69. Oznacza to, że odbija około 69% światła docierającego do jego powierzchni, co oznacza, że pokrywający go lód jest czysty i świeży.
Dlatego powierzchnia Europy jest stosunkowo młoda, szacuje się, że ma około 10 milionów lat. Powierzchnie ze starym lodem są raczej bardzo ciemne i mają mniejsze albedo..
Innym faktem na jego korzyść jest to, że na powierzchni Europy nie ma prawie żadnych kraterów uderzeniowych, co sugeruje wystarczającą aktywność geologiczną, aby zatrzeć ślady uderzeń..
Jeden z tych kilku kraterów pojawia się na dole ryciny 1. Jest to plama świetlna w kształcie kreta z ciemnym środkiem, zwana kraterem Pwyll, na cześć celtyckiego bóstwa podziemia..
Europa porusza się wokół Jowisza przez nieco ponad 3 i pół dnia, po dość kołowej orbicie.
Osobliwością ruchu postępowego Europy jest to, że porusza się ona synchronicznie z Jowiszem. Dlatego zawsze pokazuje to samo oblicze planecie, tak jak Księżyc w stosunku do Ziemi. Zjawisko to jest również znane jako sprzężenie pływowe.
Sprzężenie pływowe charakteryzuje się tym, że w tym samym czasie obiekt orbituje wokół najbardziej masywnego ciała - w tym przypadku Jowisza - tak jak robi to w celu wykonania pełnego obrotu wokół własnej osi.
Wyjaśnienie jest takie, że ciała niebieskie nie są masami punktowymi, ale obiektami o znacznych wymiarach. Z tego powodu siła grawitacji, którą Jowisz wywiera na swoje satelity, nie jest jednorodna, jest bardziej intensywna po najbliższej stronie i mniej intensywna po drugiej stronie..
W ten sposób w Europie powstaje okresowe zniekształcenie, na które wpływa również siła grawitacji regularnie wywierana przez inne pobliskie księżyce galilejskie: Ganimedes i Io..
Rezultatem jest wzmocnienie sił grawitacyjnych w zjawisku znanym jako rezonans orbitalny, gdy inne księżyce grawitacyjnie przyciągają Europę w określonych odstępach czasu.
I oczywiście Europa robi to samo z innymi księżycami, tworząc rodzaj harmonii między nimi wszystkimi..
Nazywa się wzajemne grawitacyjne efekty księżyców Galileusza Rezonans Laplace'a, ku czci jej odkrywcy, francuskiego matematyka i astronoma Pierre'a Simona de Laplace'a w 1805 roku.
W fizyce występuje kilka rodzajów rezonansów. Jest to rzadki rezonans, w którym okresy obrotów trzech księżyców są w stosunku 1: 2: 4. Jakakolwiek siła wywierana na którykolwiek z elementów tego układu jest przenoszona na pozostałe poprzez oddziaływanie grawitacyjne..
Dlatego siły pływowe powodują, że cała Europa jest narażona na występy i uciski, które powodują opisane powyżej ogrzewanie. Powoduje również, że Europa ma w sobie ocean płynnej wody..
Europa ma ruch obrotowy wokół własnej osi, która, jak powiedzieliśmy, ma taki sam czas trwania jak okres orbity, dzięki sprzężeniu pływowemu z Jowiszem..
W Europie występują te same pierwiastki, co na Ziemi. W atmosferze jest tlen, żelazo i krzemiany w rdzeniu, a woda, najbardziej uderzająca substancja, zajmuje warstwę pod skorupą.
Woda pod Europą jest bogata w sole mineralne, takie jak chlorek sodu czy sól kuchenna. Obecność siarczanu magnezu i kwasu siarkowego może częściowo wyjaśniać czerwonawe linie przecinające powierzchnię satelity..
Uważa się również, że w Europie są tholins, związki organiczne utworzone przez promieniowanie ultrafioletowe.
Tholiny są powszechne na lodowych światach, takich jak Europa i księżyc Saturna, Tytan. Do ich powstania potrzebne są węgiel, azot i woda.
Struktura wewnętrzna Europy jest podobna do struktury Ziemi, ponieważ ma rdzeń, płaszcz i skorupę. Jego gęstość, wraz z gęstością Io, jest wyższa niż w przypadku pozostałych dwóch księżyców Galileusza, co wskazuje na wyższą zawartość krzemianów..
Rdzeń Europy nie jest wykonany ze stopionego metalu (w przeciwieństwie do Io), co sugeruje, że woda pod skorupą ma wysoką zawartość minerałów, ponieważ magnetyzm Europy pochodzi z interakcji między dobrym przewodnikiem, takim jak woda, z solami. i intensywne pole magnetyczne Jowisza.
Płaszcz skalny obfituje w pierwiastki promieniotwórcze, które rozkładając się wydzielają energię i stanowią oprócz ogrzewania pływowego kolejne źródło ciepła wewnętrznego dla Europy..
Szacuje się, że najbardziej zewnętrzna warstwa wody, częściowo zamarznięta, a częściowo ciekła, na niektórych obszarach ma grubość 100 km, chociaż inni twierdzą, że ma ona tylko około 200 m.
W każdym razie eksperci są zgodni, że ilość wody w stanie ciekłym w Europie może być dwa razy większa niż na Ziemi..
Uważa się również, że w szczelinach skorupy lodowej znajdują się jeziora, jak pokazano na rycinie 6, które również mogą być siedliskiem życia..
Lodowata powierzchnia otrzymuje ciągłą interakcję z naładowanymi cząstkami wysyłanymi z pasów promieniowania Jowisza. Silny magnetyzm Jowisza przyspiesza ładunki elektryczne i dodaje im energii. W ten sposób cząsteczki docierają do powierzchni lodu i rozdrabniają cząsteczki wody.
W tym procesie uwalniana jest wystarczająca ilość energii - wystarczająca do uformowania świecących chmur gazu wokół Europy, które sonda Cassini zaobserwowała, kierując się w stronę Saturna..
Misje bezzałogowe dostarczyły wielu informacji o Europie, nie tylko w postaci wielu obrazów o wysokiej rozdzielczości, które wysłali z powierzchni, ale także dzięki grawitacyjnemu oddziaływaniu Europy na statki kosmiczne..
Obrazy pokazują bardzo jasnożółtą powierzchnię, pozbawioną zauważalnych reliefów, takich jak wysokie góry lub godne uwagi kratery, w przeciwieństwie do innych satelitów Galileusza.
Ale to, co jest najbardziej uderzające, to sieć falistych linii, które nieustannie się przecinają, co widać wyraźnie na rycinie 1.
Naukowcy uważają, że linie te pochodzą z głębokich szczelin w lodzie. Jeśli przyjrzeć się bliżej, linie mają ciemną obwódkę z jaśniejszym paskiem w środku, uważanym za produkt dużych gejzerów..
Te strzeliste kolumny pary (pióropusze) wysokie na kilka kilometrów składają się z cieplejszej wody, która unosi się z wnętrza przez szczeliny, jak donoszą obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a..
Niektóre analizy ujawniają ślady pozostawione przez wodę o wysokiej zawartości minerałów, a następnie odparowane.
Możliwe, że pod skorupą Europy zachodzą procesy subdukcji, jakie zachodzą na Ziemi, w których płyty tektoniczne zbiegają się na krawędziach, poruszając się względem siebie w tak zwanych strefach subdukcji.
Ale w przeciwieństwie do Ziemi, płyty są wykonane z lodu, który porusza się po płynnym oceanie, a nie na magmie, jak to się dzieje na Ziemi..
Wielu ekspertów jest przekonanych, że oceany Europy mogą zawierać życie drobnoustrojów, ponieważ są bogate w tlen. Ponadto w Europie panuje atmosfera, choć słaba, ale z obecnością tlenu, pierwiastka niezbędnego do życia..
Inną opcją podtrzymywania życia są jeziora otoczone lodową skorupą Europy. W tej chwili są to przypuszczenia i brakuje znacznie więcej dowodów, aby je potwierdzić.
Wciąż dodaje się pewne dowody, aby wzmocnić tę hipotezę, na przykład obecność minerałów ilastych w skorupie, które na Ziemi są związane z materią organiczną.
Kolejną ważną substancją, która zgodnie z nowymi odkryciami znajduje się na powierzchni Europy, jest chlorek sodu lub sól kuchenna. Naukowcy zweryfikowali, że sól kuchenna w warunkach panujących w Europie nabiera bladożółtego koloru, który można zobaczyć na powierzchni satelity.
Jeśli ta sól pochodzi z oceanów Europy, oznacza to, że bardzo prawdopodobne jest, że są one podobne do oceanów lądowych, a wraz z nimi możliwość schronienia się w nich życia..
Odkrycia te niekoniecznie sugerują, że w Europie istnieje życie, ale jeśli zostanie to potwierdzone, satelita ma wystarczające warunki do jego rozwoju..
Istnieje już misja NASA o nazwie Europa Clipper, która jest obecnie w fazie rozwoju i może zostać uruchomiona w ciągu najbliższych kilku lat..
Wśród jego celów są badanie powierzchni Europy, geologii satelity i jego składu chemicznego, a także potwierdzenie istnienia oceanu pod skorupą. Będziemy musieli trochę poczekać, aby się dowiedzieć.
Jeszcze bez komentarzy