Евро́па — шестой по отдалённости от планеты спутник Юпитера, наименьший из четырёх галилеевых спутников. Обнаружена в 1610 году Галилео Галилеем[1] и, вероятно, Симоном Марием в то же самое время. На протяжении столетий за Европой велись всё более всесторонние наблюдения при помощи телескопов, а начиная с семидесятых годов двадцатого века — и пролетающих вблизи космических аппаратов.
По размерам немного уступает Луне, средний радиус Европы составляет 9/10 лунного. Европа состоит в основном из силикатных пород, а в центре содержит железное ядро. Поверхность состоит изо льда и является одной из самых гладких в Солнечной системе; на ней очень мало кратеров, но много трещин. Легко заметная молодость и гладкость поверхности привели к гипотезе, что под ней находится водяной океан, в котором не исключено наличие микроскопической жизни. Вероятно, он не замерзает благодаря приливным силам, периодические изменения которых вызывают деформацию спутника и, как следствие, нагрев его недр. Это же служит причиной эндогенной геологической активности Европы, напоминающей тектонику плит. У спутника есть крайне разрежённая атмосфера, состоящая в основном из кислорода.
Интересные характеристики Европы, особенно возможность обнаружения внеземной жизни, привели к целому ряду предложений по исследованиям спутника. Миссия космического аппарата «Галилео», начавшаяся в 1989 году, предоставила большую часть современных данных о Европе. В бюджете NASA на 2016 год выделены средства на разработку автоматической межпланетной станции Europa Clipper, предназначенной для изучения Европы на предмет её обитаемости, запуск наиболее вероятен в середине 2020-х гг. Запуск аппарата для изучения ледяных спутников Юпитера, Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), запланирован на апрель 2023 года.
Внешняя структура
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 (хотя последнее на разных участках орбиты Европы ориентировано по-разному). Это означает, что его создают электрические токи, индуцированные в недрах Европы магнитным полем Юпитера. Следовательно, там есть слой с хорошей проводимостью — 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.
Микроорганизмы в океане Европы
В наше время Европа рассматривается в качестве одного из основных мест в Солнечной системе, где возможна внеземная жизнь. Жизнь может существовать в подповерхностном океане, в окружающей среде, вероятно, похожей на земные глубоководные гидротермальные источники или антарктическое озеро Восток. Возможно, эта жизнь подобна микробной жизни в океанских глубинах Земли. В настоящее время не обнаружено никаких признаков существования жизни на Европе, но вероятное присутствие жидкой воды побуждает отправлять туда для более пристального изучения исследовательские экспедиции.
Какие есть предпосылки о возможности существования жизни на Европе? Ультрафиолетовое излучение Солнца и радиация воздействуют на поверхностный лед, расщепляя его на водород и кислород. Если более легкий водород быстро выносится в космос, то кислород остается у поверхности спутника. Конечно, его не очень много и атмосфера Европы разрежена по сравнению с земной примерно в триллион раз. Однако кислород через поверхностные трещины из-за перемешивания слоев льда вполне может попадать в воды океана. Полагают, что концентрация кислорода в океане Европы вполне может быть сравнима с его концентрацией в глубинах океанов нашей планеты.
Получается, что на Европе есть жидкая вода, обогащенная кислородом, есть тепло, идущее из недр спутника. Полагают, что на дне океана могут быть даже действующие вулканы. Рассуждая о возможной жизни на Европе, планетолог Джозеф Берне из Корнельского университета сказал следующее: «Долгое время полагали, что для существования жизни нужны, по крайней мере, три условия - солнечный свет, атмосфера и вода. Теперь, обнаружив жизнь на морском дне, где нет атмосферы и солнечного света, зато полным-полно воды, первые два условия мы вполне можем отбросить. Раз уж огромные моллюски и трубчатые черви на нашей планете вполне могут существовать в таких условиях, питаясь микробами, которые кишмя кишат в теплой воде вокруг подводных вулканов, то почему бы не предположить, что нечто подобное может существовать и на Европе?»
Может быть, в океане Европы и нет существ, подобных дельфинам, или других крупных существ, но зато микроорганизмы на спутнике Юпитера, скорее всего, существуют. В этом уверен планетолог Томас Голд, он говорит: «Микробы - вот кто правит миром. Причем не только на Земле. Микробы вообще распространены по Вселенной, а уж на Европе проживать им сам бог велел. Такого океана, как тамошний, во всей Солнечной системе, наверное, больше не сыскать».
Рифтии и другие многоклеточные эукариотические организмы вокруг гидротермальных источников дышат кислородом и, таким образом, косвенно зависят от фотосинтеза. Но анаэробные хемосинтезирующие бактерии и археи, которые населяют эти экосистемы, демонстрируют возможную модель жизни в океане Европы. Энергия, вырабатываемая приливными деформациями, стимулирует активные геологические процессы в недрах спутника. Кроме того, Европу (как и Землю) нагревает радиоактивный распад, но он даёт на несколько порядков меньше тепла. Однако эти источники энергии не могут поддерживать такую большую и разнообразную экосистему, как земная (основанная на фотосинтезе). Жизнь на Европе может существовать либо вблизи гидротермальных источников на дне океана, либо подо дном (где на Земле обитают эндолиты). Помимо этого, живые организмы могут существовать, прицепившись изнутри к ледяному панцирю спутника, подобно морским водорослям и бактериям в полярных областях Земли, или свободно плавая в океане Европы.
Найти признаки жизни - какой бы малой она ни была - на небесном теле, - это могло бы стать одним из самых фундаментальных открытий в истории. Такая находка означала бы, что жизнь - это то общее, что объединяет всю Вселенную.
