Европа - шестой спутник Юпитера, который недавно приковал внимание ученых. На ее поверхности сочетаются ледяные глыбы и действующие вулканы. Поразительно, правда? Но более поразительно то, что под ледяной коркой главной красавицы Юпитера плещется океан. Раз есть жидкая вода, значит, должна быть и жизнь...
Привет! Вы на канале Per.Aspera.Ad.Astra. Сегодня мы рассмотрим знаменитый спутник Юпитера - Европу и узнаем, что же там все-таки: ледяной мир или оазис жизни.
Европа по виду напоминает идеальный ледяной шаре, ровный и блестящий. Неудивительно, ведь поверхность спутника состоит преимущественно изо льда и является одной из самых гладких в Солнечной системе.
Европу обнаружил Галилео Галилей в январе 1610 г с помощью своего изобретения - телескопа-рефрактора. Однако, именем дочери финикийского царя Тира, которое с финикийского означало "заход", присвоил космическому телу не Галилей. Его предложил Симон Марий, который в одно время с Галилеем обнаружил спутник. Спутник не носил имени вплоть до середины 20 в. Галилей же дал всем открытым тогда спутникам имя "планеты Медичи" и обозначал римскими цифрами.
Полный оборот Европы по орбите составляет 3 551 земные сутки. Орбита спутника почти круглая и слабо отклонена от плоскости оси Юпитера. Как и все спутники Юпитера, Европа повернута к планете всегда одной стороной. Интересно, что по мере приближения Европы к Юпитеру, их приливное взаимодействие (да, фактически то же, что вызывает приливы и отливы естественных водоемов на Земле) усиливается, и спутник немного вытягивается вдоль направления на планету.
Размерами Европа невелика: совсем немного меньше Луны. Имея диаметр 3122 км, она занимает шестое место по величине среди спутников и пятнадцатое — среди всех объектов Солнечной системы. Это самый маленький из галилеевых спутников. Её средняя плотность указывает на то, что она состоит в основном из силикатных пород и, таким образом, схожа по составу с планетами земной группы.
Европа больше похожа на планеты земной группы, чем другие «ледяные спутники», и в значительной степени состоит из камня. Внешние слои спутника, толщиной предположительно 100 км, состоят из воды — частью в виде ледяной коры толщиной 10—30 км, а частью, как полагают, — в виде подповерхностного жидкого океана. Ниже лежат горные породы, а в центре, предположительно, находится небольшое металлическое ядро. Главный признак наличия океана — магнитное поле Европы, обнаруженное «Галилео». Оно всегда направлено против юпитерианского. Это означает, что его создают электрические токи, возникшие в процессе смен магнитных полюсов в недрах Европы магнитным полем Юпитера. Следовательно, там есть слой с хорошей проводимостью тока — скорее всего, океан солёной воды. Другой признак существования этого океана — указания на то, что кора Европы когда-то сдвинулась на 80° относительно недр, что было бы невозможно, если бы они прочно прилегали друг к другу.
Вся поверхность Европы покрыта множеством пересекающихся линий. Это разломы и трещины в её ледяной коре. Некоторые из них опоясывают Европу почти полностью. Система трещин в ряде мест напоминает трещины на ледяном покрове Северного Ледовитого океана Земли.
Вероятно, поверхность Европы претерпевает постепенные изменения — в частности, образуются новые разломы. Они иногда превосходят 20 км в ширину и зачастую имеют тёмные размытые края, продольные борозды и центральные светлые полосы. При подробном рассмотрении видно, что края некоторых трещин сдвинуты относительно друг друга, а подповерхностная жидкость, вероятно, иногда поднималась по трещинам вверх.
По наиболее вероятной гипотезе, эти линии — результат растяжения и растрескивания коры Европы, причём по разломам на поверхность выходил разогретый лёд снизу. Это явление напоминает спрединг в океанических хребтах Земли. Считается, что эти трещины появились под влиянием приливных сил Юпитера. Поскольку Европа находится в приливном захвате, система трещин должна быть ориентирована относительно направления на планету определённым и предсказуемым образом. Однако так направлены только относительно молодые разломы. Остальные направлены иначе, и чем они старше, тем это различие больше. Это может объясняться тем, что поверхность Европы вращается быстрее недр: ледяная кора спутника, отделённая от недр слоем жидкой воды, прокручивается относительно ядра под влиянием сил притяжения Юпитера. Сравнивая фотографии «Вояджера» и «Галилео», учёные пришли к выводу, что полный оборот внешней ледяной коры относительно недр спутника занимает не менее 12 000 лет.
Интерес к подводному вулканизму на Европе связан с тем, что на Земле эти процессы протекают весьма своеобразно и могут влиять на биологическое разнообразие. Когда на Земле морская вода вступает в контакт с разливами раскаленной лавы, происходит выброс химической энергии. Именно энергия извержения, а не солнечный свет, при этом помогает поддержанию жизни на больших глубинах. Поэтому на Европе подводный вулканизм может оказаться главным источником энергии, поддерживающем простейшие формы жизни, если они там присутствуют.
На Европе имеются протяжённые сдвоенные хребты; возможно, они образуются в результате нарастания льда вдоль кромок открывающихся и закрывающихся трещин.
Нередко встречаются и тройные хребты. Сначала в результате приливных деформаций в ледяном панцире образуется трещина, края которой разогревают окружающее пространство. Вязкий лёд внутренних слоёв расширяет трещину и поднимается вдоль неё к поверхности, загибая её края в стороны и вверх. Выход вязкого льда на поверхность образует центральный хребет, а загнутые края трещины — боковые хребты. Эти процессы могут сопровождаться разогревом, вплоть до плавления местных областей и возможных проявлений криовулканизма, когда вместо расплавленных пород извергается вода, аммиак, метан - жидкий или газообразный.
Вы дочитали до этого места? Вам действительно понравился наш материал? Если да, то скорее подписывайтесь, у нас много интересного).
Вышеприведённые характеристики поверхности Европы прямо или косвенно свидетельствуют о существовании жидкого океана под ледяной корой. Большинство учёных предполагают, что он сформировался благодаря генерируемому приливами теплу. У астрономов давно есть подкрепленная доказательствами уверенность в том, что под ледяной коркой Европы плещется водяной океан. Последние исследования показывают ,что в недрах спутника достаточно тепла, чтобы сохранять часть твердого ядра в расплавленном состоянии, и поддерживать на дне океана тем самым вулканическую деятельность. Сделать это удалось благодаря самому точному трехмерному моделированию того, как в недрах спутника генерируется и переносится тепло. Главный механизм образования этого тепла – приливное взаимодействие Европы с самим Юпитером, явление, встречающееся и на других телах Солнечной системы. Например, на Ио – другом спутнике Юпитера, известном своей бурной вулканической деятельностью.
В конце 2008 года возникла гипотеза, что основная причина нагрева недр Европы, поддерживающего её океан жидким, — не вытянутость её орбиты, а наклон её оси. В результате него под действием приливного действия Юпитера возникают волны Россби (бегущие волны, образующиеся в атмосферах планет), которые движутся очень медленно, но могут нести значительную кинетическую энергию.
По мере вращения вокруг Юпитера, Европа, в первую очередь ее каменное ядро, постоянно испытывает сжатия и растяжения, что приводит к выделению тепла подобно тому, как нагревается металлическая проволока, если ее быстро сгибать-разгибать. В своем исследовании ученые досконально смоделировали процессы тепловыделения в ядре спутника, рассеивания этой энергии и плавления каменного ядра, приводящего к вулканизму. В течение десятилетий вопрос наличия вулканизма в недрах Европы обсуждался учеными. Это отличает ее от Ио, где вулканизм на поверхности давно известен и сомнений не вызывает – сотни действующих вулканов, подпитываемых приливным воздействием со стороны Юпитера извергают лаву и газы на высоту до 400 км.
Однако Европа находится дальше от Юпитера, приливное воздействие на нее слабее, и астрономы не были уверены, хватает ли его для разогрева ее недр. Ученые под руководством Мари Бехунковой из Карлова университета в Чехии подсчитали, что максимальная вулканическая активность должна наблюдаться в районе полюсов Европы – на широтах, где происходит максимальное приливное тепловыделение. Также они смоделировали изменение вулканической активности на спутнике в ходе его эволюции.
«Наши открытия добавляют аргументов в пользу того, что подледный океан Европы может оказаться средой, пригодной для возникновения жизни, — считает Бехункова. – Европа – одно из редких планетных тел, способных поддерживать вулканическую активность миллиарды лет, и возможно – единственное за пределами Земли, имеющее большие запасы воды и долгоживущий источник энергии».
Океан, плещущийся под поверхностью Европы, в настоящее время рассматривается многими учеными, как наиболее подходящий кандидат для поисков внеземной жизни внутри Солнечной системы. Однако лед, скрывающий океан от любопытных глаз, мешает детальному исследованию его состава. Поэтому спутник был выбран в качестве цели миссии Nasa Europa Clipper, которая должна достичь ее в 2030 году. Планируется, что аппарат совершит несколько десятков близких пролетов над спутником, чтобы исследовать его внутреннее строение и состав. Эти данные вкупе с исследованием химического состава тонкой атмосферы помогут понять, как происходит обмен веществом между океаном и поверхностью, есть ли следы вулканической деятельности в полярных областях, и подтвердить высказанную гипотезу.
Ранее ученые показали , что на поверхности Европы присутствует хорошо знакомый землянам минерал — поваренная соль (хлорид натрия, NaCl). А поскольку внешняя оболочка спутника представляет собой не что иное, как замерзший океан, то из этого ученые сделали вывод, что в его составе в большом количестве находится соль, что делает эту среду еще более пригодной для теоретического обнаружения в ней жизни.
Чтобы сделать такое открытие, ученым не пришлось лететь на спутник, чтобы попробовать его на вкус – для этого оказалось достаточно проанализировать свет, отраженный его поверхностью.
Интересен и тот факт, что течение внутри этого океана оказалось закрученным. К этому выводу пришли французские ученые, когда построили трехмерную модель спутника.
Атмосфера у спутника разряженная и состоит из молекулярного кислорода, образовавшегося в результате разложения льда на водород и кислород под действием солнечной радиации. Верхний слой атмосферы состоит из заряженных частиц, т.е. ионизирован. Атмосфера Европы очень изменчива: её плотность заметно меняется в зависимости от положения на местности и времени наблюдений.
Так есть ли жизнь на Европе?
В совокупности всех приведенных фактов, на спутнике вполне возможно могла появиться жизнь, однако определенно точно подтверждать или опровергать это нам предстоит только в будущем, когда космические технологии смогут позволить высадиться на Европе и детально ее изучить
А как считаете Вы: этот спутник царство Льда или островок жизни? Пишите свое мнение в комментариях.
А у нас на этом с Европой все.)
