Когда Галилео Галилей открыл четыре больших спутника Юпитера – Ио, Европу, Ганимед и Каллисто более 400 лет назад, он произвел революцию во Вселенной. Открытие показало, что Земля не была центром всего движения в космосе. Теперь одна из этих лун может снова бросить вызов тому, что мы думаем о Вселенной и о нашем месте в ней.
Факты о спутнике Европа:
-Европа немного меньше, чем Луна Земли и около 1/4 диаметра самой Земли.
-Европа вращается вокруг Юпитера, пятой планеты от Солнца. Юпитер вращается вокруг Солнца на расстоянии около 778 миллионов километров.
-Европа вращается один раз вокруг своей оси и завершает одну орбиту Юпитера каждые 3,5 земных дня, поэтому одна и та же сторона Европы всегда стоит перед Юпитером.
-Поверхность Европы – это, в основном, твердый водный лед. Она пересекается переломами.
-Европа имеет чрезвычайно тонкую кислородную атмосферу – слишком тонкую для людей, чтобы дышать.
-У Европы нет собственных лун.
-У Европы нет колец, но у некоторых лун в Солнечной системе, возможно, были кольца в прошлом.
-Объект посетили несколько космических аппаратов, и запланированы новые полеты.
-Обильная жидкая вода, энергия и правильные химические элементы делают Европу одним из лучших мест в Солнечной системе, чтобы искать современную жизнь за пределами Земли.
-Подповерхностный океан Европы может содержать более чем в два раза больше воды, чем Земля.
Размер и расстояния спутника Европа
С экваториальным диаметром в 3100 километров, спутник Европа составляет около 90 процентов от размера Луны Земли. Поэтому, если бы мы заменили нашу Луну Европой, она была бы примерно такого же размера в небе, как и наша Луна, но намного ярче. Поверхность Европы сделана из льда и поэтому она отражает в 5,5 раз больше солнечного света чем наша Луна.
Спутник Европа вращается вокруг Юпитера на расстоянии около 671 000 километров от планеты, которая сама вращается вокруг Солнца на расстоянии примерно 780 млн км или 5,2 а.е. Один а.е. – это расстояние от Земли до Солнца. Свет от Солнца идёт около 45 минут, чтобы добраться до спутника Европа. Из-за расстояния, солнечный свет примерно в 25 раз слабее на Юпитере и Европе, чем на Земле.
Орбита и вращение спутника Европа
Европа вращается вокруг Юпитера каждые 3,5 дня и фиксируется гравитацией к Юпитеру, поэтому обращен одной стороной к планете. Юпитер делает один оборот за 4 333 земных дней (или около 12 земных лет) вокруг Солнца. Экватор Юпитера (и орбитальная плоскость его спутников) наклонены относительно орбитального пути Юпитера вокруг Солнца всего на 3 градуса (Земля наклонена на 23,5 градуса). Это означает, что Юпитер вращается почти вертикально, так что планета, а также Европа и другие десятки лун Юпитера, не имеют сезонов, столь же экстремальных, как другие планеты.
Спутники Юпитера Ио, Европа и Ганимед находятся в так называемом резонансе. Со временем орбиты большинства крупных спутников или планет, как правило, становятся круговыми, но в случае этих трех спутников, резонанс производит вынужденный эксцентриситет, так как спутники встречаются в одной и той же точке на своих орбитах снова и снова, давая друг другу небольшой гравитационный буксир, который держит их орбиты от превращения в круговые.
Поскольку орбита спутника Европа эллиптическая (немного вытянута от круговой), ее расстояние от Юпитера варьируется, и одна сторона луны чувствует гравитацию Юпитера сильнее, чем его другая сторона. Величина этого различия изменяется по мере того, как Европа вращается вокруг орбиты, создавая приливы, которые растягивают поверхность спутника.
Приливные силы создают трещины на поверхности. Если океан Европы существует, то приливное нагревание может также привести к вулканической или гидротермальной активности на морском дне, обеспечивая питательными веществами, которые могут сделать океан пригодным для жизни.
Формирование спутника Европа
Большие Галилейские спутники Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто), образовались из оставшегося материала после того, как Юпитер конденсировался из первоначального облака газа и пыли, окружающего Солнце, в начале истории Солнечной системы. Эти четыре Луны, примерно того же возраста, что и остальная часть Солнечной системы – около 4,5 миллиарда лет.
На самом деле, Галилейские спутники иногда называют “мини-Солнечной системой”, так как они образовались из остатков Юпитера, подобных тому, как Земля и другие планеты, образованные из газа и пыли, остались от образования нашего Солнца. На этом сходство не заканчивается. Каждая планета во внутренней Солнечной системе менее плотна, чем их внутренний сосед — Марс менее плотен, чем Земля, которая менее плотна, чем Венера, которая менее плотна, чем Меркурий. Галилейские луны следуют тому же принципу, будучи менее плотными, чем дальше они от Юпитера. Уменьшающиеся плотность на больших расстояниях применима и к температуре.
Расстояние от Юпитера также определяет, насколько приливное нагревание галилеевских спутников опыт – Ио, ближайший к Юпитеру, нагревается настолько, что это наиболее вулканически активное тело в Солнечной системе. Спутник Европа имеет слой льда и воды на вершине каменистой и металлической структуры, в то время как Ганимед и Каллисто имеют более высокие пропорции водяного льда и поэтому более низкие по плотности.
Структура спутника Европа
Как и наша планета, спутник Европа, имеет железное ядро, каменистую мантию и океан соленой воды. Однако, в отличие от Земли, океан Европы лежит под ледяной оболочкой толщиной от 15 до 25 километров и имеет предполагаемую глубину от 60 до 150 километров. Хотя доказательства существования внутреннего океана сильны, его присутствие ждет подтверждения со стороны будущей миссии.
Поверхность спутника Европа
Поверхность водяного льда спутника Европа покрыта длинными линейными трещинами. Основываясь на небольшом количестве наблюдаемых кратеров, поверхность этой луны, составляет не более 40-90 миллионов лет, что является молодым в геологическом плане (поверхность Каллисто, другой из спутников Юпитера, оценивается в несколько миллиардов лет.) Вдоль многих трещин Европы по всей ее поверхности, красновато-коричневый материал, состав которого не известен наверняка, но, вероятно, содержит соли и соединения серы, которые были смешаны с водяным льдом. Этот состав поверхности может содержать ключи к потенциалу спутника как обитаемого мира.
Космический аппарат НАСА “Галилео” исследовал систему Юпитера с 1995 по 2003 год и создал множество картинок Европы. Галилео показал странные ямы и купола, которые предполагают, что слой льда Европы может трескаться из-за тепла снизу. Длинные, линейные трещины часто имеют ширину всего 1-2 километра, но могут растянуться на тысячи километров по поверхности Европы. Некоторые из этих переломов сложились в хребты высотой в сотни метров, в то время как другие разошлись на широкие полосы с несколькими параллельными переломами. Галилео также нашел регионы под названием “Хаос”, где разбитые, блочные пейзажи были покрыты таинственным красноватым материалом. В 2011 году ученые, изучающие данные Галилео, предположили, что эти места могут быть местами, где поверхность рухнула над линзовидными озерами, встроенными в лед.
Атмосфера спутника Европа
Спутник Европа имеет только слабую атмосферу кислорода, но в 2013 году НАСА объявило, что исследователи, использующие космический телескоп Хаббла, нашли доказательства того, что Европа может активно выпускать воду в космос. Это будет означать, что луна геологически активна в наши дни. Если это будет подтверждено последующими наблюдениями, плюмы воды могут быть изучены будущими космическими аппаратами, похожими на то, как Кассини пробовал шлейф лунного Энцелада Сатурна.
Магнитосфера спутника Европа
Одно из самых важных измерений, сделанных миссией Галилео, показало, как магнитное поле Юпитера было нарушено в пространстве вокруг спутника Европа. Измерение подразумевало, что особый тип магнитного поля создается внутри спутника глубоким слоем электрически проводной жидкости под поверхностью. Основываясь на ледяном составе Европы, ученые считают, что наиболее вероятным материалом для создания этой магнитной сигнатуры является глобальный океан соленой воды. Этот результат магнитного поля по-прежнему является лучшим доказательством существования океана на спутнике Европа.
Потенциал для жизни
Жизнь, как мы её знаем, имеет три основных требования: жидкая вода, соответствующие химические элементы и источник энергии. Спутник Европа, кажется, имеет жидкую воду и правильные химические элементы, но источник энергии на Европе было трудно подтвердить. На Земле формы жизни были найдены процветающими вблизи подземных вулканов, глубоководных жерл и других экстремальных сред. Эти “экстремальные” формы жизни дают ученым подсказки о том, как жизнь может выжить под ледяным панцирем Европы.
Если мы в конце концов найдем какую-то форму жизни на Европе, то это скорее всего будут микробы или, может быть, что-то более сложное. Если бы жизнь была найдена на Европе, как она могла бы изменить ваш взгляд на космос и наше место в нем?
Источник: https://prokocmoc.ru/satellites/evropa/evropa-sputnik-yupitera/
