Europa | |
---|---|
Satellit | |
| |
Andre navne | Jupiter II |
Opdagelse [1] | |
Opdager | Galileo Galilei |
Sted for opdagelse | Universitetet i Padua , Italien |
åbningsdato | 8. januar 1610 |
Orbitale egenskaber [2] | |
Periovy | 664.792 km |
Apoiovy | 677 408 km |
Hovedakse ( a ) | 671 100 km |
Orbital excentricitet ( e ) | 0,0094 |
siderisk periode | 3.551 jorddage |
Orbital hastighed ( v ) | 13.740 km/s |
Tilbøjelighed ( i ) | 0,466° til Jupiters ækvator; 1,79° til ekliptika |
Hvis satellit | Jupiter |
Fysiske egenskaber [2] [3] | |
Mellem radius | 1560,8±0,5 km |
Stor cirkelomkreds | 9807±3 km |
Overfladeareal ( S ) | 30,61 millioner km² |
Volumen ( V ) | 15,93 milliarder km³ |
Masse ( m ) | 4,8017⋅10 22 kg [4] |
Gennemsnitlig tæthed ( ρ ) | 3,014±0,05 g/cm³ [4] |
Tyngdeacceleration ved ækvator ( g ) | 1.315 m/s² |
Anden flugthastighed ( v 2 ) | 2,026 km/s |
Rotationsperiode ( T ) | synkroniseret (vendt til Jupiter på den ene side) |
Aksehældning | sandsynligvis omkring 0,1° [5] |
Albedo |
0,67±0,03 ( geometrisk ) |
Tilsyneladende størrelse |
5,29±0,02 m (i opposition ) |
Temperatur | |
På en overflade |
50 K (ved polerne) - 110 K (ved ækvator) [4] |
Stemning | |
Atmosfæretryk | 0,1 µPa eller 10-12 atm [ 6] |
Sammensætning: ilt | |
Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Oplysninger i Wikidata ? |
Europa ( oldgræsk Ἐυρώπη ), eller Jupiter II , er den sjette satellit af Jupiter , den mindste af de fire galilæiske satellitter . Opdaget i 1610 af Galileo Galilei [1] og sandsynligvis af Simon Marius på samme tid. I løbet af århundrederne blev der foretaget flere og mere omfattende observationer af Europa ved hjælp af teleskoper, og fra halvfjerdserne af det tyvende århundrede af rumfartøjer, der fløj nær.
I størrelse ringere end månen . Europa består hovedsageligt af silikatsten og indeholder en jernkerne i midten. Overfladen er lavet af is og er en af de glatteste i solsystemet; den har meget få kratere , men mange revner. Let mærkbar ungdom og glathed af overfladen førte til den hypotese, at der under det er et vandhav, hvor tilstedeværelsen af mikroskopisk liv ikke er udelukket [7] . Det fryser sandsynligvis ikke på grund af tidevandskræfter , hvis periodiske ændringer får satellitten til at deformere og som følge heraf opvarme dens indre. Dette er også årsagen til Europas endogene geologiske aktivitet, der minder om pladetektonikken [8] . Satellitten har en ekstremt sjælden atmosfære, der hovedsageligt består af ilt .
Europas interessante karakteristika, især muligheden for at detektere udenjordisk liv, har ført til en række forslag til satellitforskning [9] [10] . Galileo - rumfartøjsmissionen , der begyndte i 1989, har leveret de fleste af de aktuelle data om Europa. NASA-budgettet for 2016 afsatte midler til udvikling af en automatisk interplanetarisk station Europa Clipper , designet til at studere Europa for dets beboelighed, opsendelsen er højst sandsynligt i midten af 2020'erne [11] [12] . Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) er planlagt til at lancere i 2022 [13] for at studere Jupiters iskolde måner .
Sammen med Jupiters tre andre største måner ( Io , Ganymedes og Callisto ) blev Europa opdaget af Galileo Galilei i januar 1610 [1] ved hjælp af et 20x refraktorteleskop , han opfandt.
Den første observation af satellitten blev foretaget af Galileo natten mellem den 7. og 8. januar 1610 ved universitetet i Padua , men derefter kunne han ikke adskille Europa fra en anden Jupiter-satellit - Io - og forvekslede dem med et enkelt objekt, om hvilket han skrev ind i sin dagbog, hvoraf et fragment senere blev offentliggjort i Stella Gazette [14] .
Galileo Galilei. Stella Gazette :
På den syvende dag i januar i indeværende år, tusind seks hundrede og ti, i den første time af den følgende nat, da jeg observerede himmellegemerne ved hjælp af et teleskop, viste Jupiter sig for mit blik. Da jeg allerede havde forberedt et fremragende instrument, lærte jeg, at Jupiter var ledsaget af tre stjerner, skønt små, men ikke desto mindre meget lyse ... Selvom jeg troede, at de tilhørte antallet af ubevægelige, blev jeg stadig overrasket over dem, da de var placeret nøjagtigt i en lige linje parallelt med ekliptika og var mere strålende end andre af samme størrelsesorden.
- 7. januar 1610Fejlen blev opdaget af Galileo den næste nat, fra den 8. januar 1610 (denne dato blev godkendt af IAU som datoen for opdagelsen af Europa) [1] . Opdagelsen af Europa og andre galileiske satellitter blev annonceret af Galileo i hans værk "Sidereus Nuncius" i marts 1610 [15] , hvor han kaldte dem " Medici -planeter " (efter hans protektor) og mærkede dem med romertal.
I sin Mundus Jovialis, udgivet i 1614, hævdede den tyske astronom Simon Marius at have observeret Io og andre Jupiters måner allerede i 1609, en uge før Galileo opdagede dem. Galileo udtrykte tvivl om ægtheden af disse påstande og afviste Marius' arbejde som plagiat. Den første registrerede observation af Maria er dateret 29. december 1609 i den julianske kalender , hvilket svarer til 8. januar 1610 i den gregorianske kalender brugt af Galileo [16] .
Navnet "Europa" blev givet af Simon Marius i 1614, og endnu tidligere foreslået af Johannes Kepler [17] [18] . Satellitten er opkaldt efter karakteren af oldgræsk mytologi - datter af den fønikiske kong Tyrus, Zeus ' elskede ( Jupiter ). Formentlig er dette navn fra fønikisk oversat til "solnedgang" [19] .
Imidlertid blev navnet "Europa", ligesom de navne, Marius foreslog for andre galileiske satellitter, praktisk talt først brugt i midten af det 20. århundrede [20] . Så blev det almindeligt (selvom astronomer støttede Keplers og Marys idé om at navngive planeternes satellitter ved navnene på de mennesker tæt på den tilsvarende gud et århundrede tidligere - efter opdagelsen af flere satellitter omkring Saturn [21] ) . Meget af den tidlige astronomiske litteratur refererede til disse måner med planetens navn efterfulgt af et romertal (et system introduceret af Galileo). Især Europa var kendt som Jupiter II, eller "Jupiters anden måne". Med opdagelsen i 1892 af Amalthea , hvis kredsløb er tættere på Jupiter, blev Europa den tredje satellit, og i 1979 opdagede Voyager -rumfartøjet yderligere tre indre satellitter. Ifølge moderne data er Europa således den sjette satellit fra Jupiter med hensyn til afstand , selvom den traditionelt fortsætter med at blive kaldt "Jupiter II" [20] . Det følgende er et uddrag af teksten, hvor Simon Marius begrunder valget af navne:
Tre jomfruer blev især bemærket på grund af det hemmelige, vellykkede frieri fra Jupiter: Io, datter af flodguden Inach ; Callisto, datter af Lycaon ; Europa, Agenors datter ... Jeg tror derfor, at jeg ikke vil tage fejl, hvis jeg kalder den første (satellit) Io, den anden - Europa ...
Originaltekst (lat.)[ Visskjule] Inprimis autem celebrantur tres foeminae Jomfruer, quarum furtivo amore Iupiter captus & potitus est, videlicet Io Inachi Amnis filia: Deinde Calisto Lycaonis, & deniq; Europa Agenoris filia... Det er ikke mandlige fecisse videoer, som Primus a me vocatur Io. Secundus Europa... - [18]Samtidig angiver Marius længere i teksten, at disse navne blev tilbudt ham af Kepler i oktober 1613.
Mere end et halvt århundrede senere, i 1676, blev Europa, sammen med andre galileiske satellitter, selv genstand for en opdagelse, der var vigtig for videnskaben i disse år. Da den danske astronom Ole Römer observerede, hvordan Europa og andre galileiske satellitter fra tid til anden forsvinder af syne, passerer bag Jupiters skive, fandt den danske astronom Ole Römer ud af, at intervallerne mellem sådanne formørkelser i løbet af året er forskellige i tid. Indledningsvis blev der fremsat en hypotese om, at rotationshastigheden af satellitter i kredsløb ændrer sig med en vis periodicitet, men Römer, som forstod det absurde i en sådan dom, besluttede at finde en anden forklaring, der forbinder dette med lysets natur. Hvis lyset forplantede sig med en uendelig hastighed, ville formørkelser på Jorden i et system af satellitter blive observeret med jævne mellemrum. I dette tilfælde ville tilnærmelsen og fjernelsen af Jupiter fra Jorden ikke have nogen betydning. Heraf konkluderede Roemer, at lys rejser med en endelig hastighed. Så bør formørkelser observeres nogen tid efter deres forekomst. Det blev klart, at denne tid afhænger direkte af lysets hastighed og afstanden til Jupiter. Roemer brugte disse data og gav det første estimat af lysets hastighed og opnåede en værdi på 225 tusinde km/s, forskellig fra den moderne - omkring 300 tusinde km/s [22] .
Europa drejer rundt om Jupiter i en kredsløb med en radius på 670.900 km og foretager en komplet omdrejning på 3.551 jorddage. Satellittens kredsløb er næsten cirkulært ( excentriciteten er kun 0,009) og hælder let i forhold til planetens ækvatorplan (med 0,466°) [2] . Som alle galileiske satellitter er Europa altid vendt mod Jupiter ved den samme side (det er i tidevandsfangst ). I midten af denne side er Jupiter altid direkte over observatørens hoved. Europas prime meridian er trukket gennem dette punkt [23] .
Nogle beviser tyder dog på, at månens tidevandslås er ufuldstændig, og dens rotation er lidt asynkron: Europa snurrer hurtigere, end det kredser om planeten, eller i det mindste har det været tidligere. Dette indikerer en asymmetrisk massefordeling i dens indre, og at isskorpen er adskilt fra stenkappen af et lag væske [24] .
Selvom excentriciteten af Europas kredsløb er lille, giver den anledning til dens geologiske aktivitet. Når Europa nærmer sig Jupiter, intensiveres deres tidevandsinteraktion , og satellitten forlænges en smule i retning mod planeten. Efter en halv omløbsperiode bevæger Europa sig væk fra Jupiter, og tidevandskræfterne svækkes, så det bliver mere rundt igen. På grund af Europas kredsløbs excentricitet skifter dens tidevandspukler desuden periodisk i længdegrad og på grund af hældningen af dens rotationsakse - i breddegrad [5] . Størrelsen af tidevandsdeformationer varierer ifølge beregninger fra 1 m (hvis satellitten er helt solid) til 30 m (hvis der er et hav under skorpen) [4] . Disse regelmæssige deformationer bidrager til blanding og opvarmning af Europas tarme. Varme stimulerer underjordiske geologiske processer og tillader sandsynligvis hav under overfladen at forblive flydende [8] [25] . Den primære energikilde til denne proces er Jupiters rotation omkring sin akse. Dens energi omdannes til energien fra Io 's orbitale bevægelse gennem tidevandet forårsaget af denne satellit på Jupiter og overføres derefter til Europa og Ganymedes ved hjælp af orbitale resonanser - deres omdrejningsperioder er relateret til 1:2:4. Hvis ikke Europas interaktion med andre satellitter, ville dets kredsløb til sidst blive rund på grund af spredningen af tidevandsenergi, og opvarmningen af det indre ville stoppe [25] [26] .
Europa er lidt mindre end Månen i størrelse . Med en diameter på 3122 km ligger den på en sjetteplads i størrelse blandt satellitter og en femtendeplads blandt alle objekter i solsystemet. Det er den mindste af de galilæiske måner . Dens gennemsnitlige tæthed på 3,013 g/cm³ indikerer , at den hovedsageligt består af silikatklipper og derfor i sammensætning ligner de jordiske planeter [27] .
Åbenbart blev Europa (såvel som andre galilæiske måner) dannet af en gas- og støvskive , der omgav Jupiter [4] [28] [29] . Dette forklarer, hvorfor disse satellitters kredsløb er tæt på cirkler, og radierne af kredsløbene øges regelmæssigt [29] . Denne skive kunne have dannet sig omkring proto-Jupiter ved at fjerne en del af den gas, der udgør den oprindelige masse af proto-Jupiter i processen med hydrodynamisk kollaps [29] . Den indre del af skiven var varmere end den ydre, og derfor indeholder de indre satellitter mindre vand og andre flygtige stoffer [4] .
Hvis den gasformige skive var varm nok, så kunne faste partikler fra overmættet damp , når de nåede størrelser på omkring 1 cm, ret hurtigt sætte sig ned i skivens midterplan [30] . Derefter, på grund af Goldreich-Ward gravitationel ustabilitetsmekanisme, begynder kroppe flere kilometer i størrelse at dannes fra et tyndt lag af kondenseret fast stof i den gasformige skive [29] . Sandsynligvis på grund af en situation, der ligner dannelsen af planeter i Soltågen , skete dannelsen af Jupiters måner relativt hurtigt.
Da Europa indeholder mindre is end de andre store Jupiters satellitter (bortset fra Io), blev det dannet i den æra, hvor kondenseringen af is til satellitternes substans blev afsluttet. Lad os overveje to ekstreme modeller for færdiggørelse af iskondensering. I den første model (svarende til Pollack og Reynolds) antages det, at temperaturen på en nydannet partikel bestemmes af balancen mellem den energi, den absorberer fra Solen, og den energi, den udstråler ud i rummet, og ikke tager tage højde for diskens gennemsigtighed i det nære infrarøde område [29] . Den anden model antager, at temperaturen bestemmes af den konvektive overførsel af energi inde i skiven, og tager også højde for, at skiven er uigennemsigtig [29] . Ifølge den første model sluttede iskondensationen cirka 1–2 Myr efter dannelsen af Jupiter, og for den anden model var denne periode 0,1–0,3 Myr (kondensationstemperaturen på omkring 240 K er taget i betragtning) [29] .
Ved begyndelsen af Europas historie kunne dens temperatur overstige 700 K, hvilket kunne føre til en intens frigivelse af flygtige stoffer, som Europas tyngdekraft ikke kunne holde [31] [32] . En lignende proces finder sted på satellitten nu: brinten, der dannes under radiolyse af is, flyver væk, og ilt tilbageholdes og danner en tynd atmosfære. På nuværende tidspunkt, afhængigt af hastigheden af varmeafgivelsen i det indre, kan flere titusinder af kilometer af skorpen være i smeltet tilstand [32] .
Europa er mere terrestrisk end de andre "iskolde måner" og består stort set af sten. De ydre lag af satellitten (formodentlig 100 km tyk) er sammensat af vand, dels i form af en isskorpe 10-30 km tyk, og dels, som man tror, i form af et underjordisk flydende hav. Stener ligger under, og i midten er der formodentlig en lille metalkerne [ 33] . Hovedtegnet på tilstedeværelsen af havet er Europas magnetfelt, opdaget af Galileo . Den er altid rettet mod Jupiter (selvom sidstnævnte er orienteret forskelligt i forskellige dele af Europas kredsløb). Det betyder, at det er skabt af elektriske strømme induceret i Europas tarme af Jupiters magnetfelt . Derfor er der et lag med god ledningsevne - højst sandsynligt et hav af saltvand [4] . Et andet tegn på eksistensen af dette hav er indikationer på, at Europas skorpe engang bevægede sig 80° i forhold til det indre, hvilket ikke ville have været muligt, hvis de var tæt ved siden af hinanden [34] .
Europas overflade er en af de mest jævne i solsystemet [35] , kun få formationer, der ligner bakker, har en højde på op til flere hundrede meter. Satellittens høje albedo - omkring 0,65 [3] [36] - indikerer, at overfladeisen er relativt ren og derfor ung (det menes, at jo renere isen er på overfladen af "issatellitterne", jo yngre det er). Karakteren af Europas overflade i små skalaer forbliver uklar, da det mest detaljerede billede af Europas overflade (taget af Galileo-rumfartøjet fra en højde på 560 km den 16. december 1997) har en opløsning på kun 6 m pr. pixel. Yderligere 15 billeder har en opløsning på 9-12 m pr. pixel. Billedet af et af de mest videnskabeligt interessante områder i Europa - Tera-pletterne ( lat. Thera Macula ) - har en opløsning på 220 m pr. pixel. Mere detaljerede billeder opnås tidligst i december 2030, hvor JUICE- rumfartøjet skal foretage to flyvninger rundt i Europa i en højde af 400-500 km.
Følgende geostrukturer findes oftest på overfladen af satellitten:
Antallet af kratere er lille (der er kun omkring 40 navngivne kratere med en diameter på mere end 5 km [37] ), hvilket angiver overfladens relative ungdom [36] [38] - fra 20 til 180 Ma [39] . Europa har derfor en høj geoaktivitet. Samtidig afslørede en sammenligning af fotografier af Voyagers og Galileo ingen mærkbare ændringer over 20 år [4] . I øjeblikket er der ingen fuldstændig konsensus i det videnskabelige samfund om, hvordan de træk, der observeres på overfladen af Europa, blev dannet [40] .
Europas overflade er meget kold efter jordiske standarder - 150-190 ° C under nul. Strålingsniveauet der er meget højt, da satellittens kredsløb passerer gennem Jupiters kraftige strålingsbælte . Den daglige dosis er omkring 540 rem (5,4 Sv ) [41] - næsten en million gange mere end på Jorden. En sådan dosis er tilstrækkelig til at forårsage strålesyge hos mennesker, herunder i svær form [42] .
LinjerHele Europas overflade er stiplet med mange skærende linjer. Disse er fejl og revner i dens isskorpe. Nogle af dem omkranser Europa næsten fuldstændigt. Systemet af sprækker ligner en række steder sprækker i isdækket af Jordens Ishav [43] .
Det er sandsynligt, at Europas overflade er under gradvise forandringer - især nye forkastninger er ved at blive dannet. De overstiger nogle gange 20 km i bredden og har ofte mørke slørede kanter, langsgående furer og centrale lyse striber [44] . Nærmere undersøgelser viser, at kanterne på nogle revner er forskudt i forhold til hinanden, og undergrundsvæsken har formentlig nogle gange steget op langs revnerne.
Ifølge den mest sandsynlige hypotese er disse linjer resultatet af strækning og revnedannelse af Europas skorpe, og opvarmet is nedefra kom ud til overfladen langs forkastningerne [45] . Dette fænomen minder om spredning i Jordens oceaniske højdedrag . Det antages, at disse revner dukkede op under indflydelse af Jupiters tidevandskræfter. Da Europa er i en tidevandssluse , skal riftsystemet være orienteret i forhold til planetens retning på en bestemt og forudsigelig måde. Det er dog kun relativt unge fejl, der rettes på denne måde. Resten er rettet anderledes, og jo ældre de er, jo større er denne forskel. Dette kan forklares ved, at Europas overflade roterer hurtigere end det indre: Månens iskolde skorpe, adskilt fra det indre af et lag flydende vand, ruller i forhold til kernen under indflydelse af Jupiters tyngdekraft [4] [46 ] . Ved at sammenligne fotografier af Voyager og Galileo kom forskerne til den konklusion, at en fuldstændig omdrejning af den ydre isskorpe i forhold til det indre af satellitten tager mindst 12.000 år [47] .
RidgesEuropa har lange dobbelte rækkevidder [48] ; det er muligt, at de er dannet som følge af isvækst langs kanterne af åbne og lukkende revner [49] .
Ofte er der også tredobbelte kamme [50] . For det første dannes der som følge af tidevandsdeformationer en revne i isskallen, hvis kanter opvarmer det omgivende rum. Den viskøse is i de indre lag udvider revnen og stiger langs den til overfladen, bøjer dens kanter til siderne og opad. Udgangen af tyktflydende is til overfladen danner den centrale højderyg, og de buede kanter af revnen danner de laterale kamme. Disse processer kan ledsages af opvarmning, op til smeltning af lokale områder og mulige manifestationer af kryovulkanisme .
Lenticulae ("fregner")Der blev fundet klynger af relativt små mørke pletter på overfladen, kaldet "fregner" ( lat. lenticulae ) [51] - konvekse og konkave formationer, der kunne være dannet som et resultat af processer, der ligner lavaudbrud (under påvirkning af indre kræfter " varm", blød is bevæger sig op fra bunden af overfladeskorpen, og kold is sætter sig og synker ned; dette er endnu et bevis på tilstedeværelsen af et flydende, varmt hav under overfladen). Toppen af sådanne formationer ligner sektioner af de omkringliggende sletter. Dette indikerer, at "fregnerne" blev dannet under den lokale hævning af disse sletter [52] . Der er også mere omfattende mørke pletter [53] med uregelmæssig form, formentlig dannet som følge af overfladesmeltning under påvirkning af havvande eller som følge af tyktflydende is, der kommer til overfladen. Således kan mørke pletter bruges til at bedømme den kemiske sammensætning af det indre hav og muligvis til at afklare i fremtiden spørgsmålet om eksistensen af liv i det .
En hypotese siger, at "fregnerne" blev dannet af diapirer af opvarmet is, der gennemborede den kolde is i den ydre skorpe (svarende til magmakamre i jordskorpen) [52] . Spændede dynger af "fregner" (kaldet kaoser , for eksempel Connemara-kaos ) er dannet af mange små fragmenter af skorpen, der indgår i relativt mørkt stof, og de kan sammenlignes med isbjerge frosset i et frossent hav [54] .
Ifølge en alternativ hypotese er fregnerne små kaotiske områder, og de synlige gruber, pletter og kuppelformede hævelser er ikke-eksisterende objekter, der dukkede op på grund af en fejlfortolkning af tidlige lavopløsnings Galileo-billeder [55] [56] .
I 2015 viste NASA-forskere eksperimentelt, at de talrige mørke pletter på Europas overflade kunne være havsalt fra det subglaciale hav, der var udsat for hård ioniserende stråling [57] [58] . I 2019 bekræftede astronomer hypotesen om videnskabsmænd, der brugte STIS-spektrometeret (Space Telescope Imaging Spectrograph) fra Hubble-teleskopet: enheden detekterede en stærk absorptionsevne af Europa-overfladen ved en bølgelængde på 450 nm i de geologisk unge regioner Tara og Powys, hvilket indikerer tilstedeværelsen af natriumchlorid, bestrålet med højenergielektroner [59] [60] .
Andre geologiske strukturerPå overfladen af satellitten er der udvidede brede strimler dækket med rækker af parallelle langsgående riller. Midten af striberne er lys, og kanterne er mørke og slørede. Formentlig blev båndene dannet som et resultat af en række kryovulkaniske udbrud langs sprækkerne. Samtidig kan de mørke kanter af båndene være dannet som følge af frigivelsen af gas og stenfragmenter til overfladen. Der er bånd af en anden type [61] , som menes at være dannet som følge af "divergensen" af to overfladeplader, med yderligere udfyldning af revnen med stof fra satellittens indre.
Relieffet af nogle dele af overfladen indikerer, at isen engang var smeltet her, og isflager og isbjerge flød i vandet. Det kan ses, at isflagene (nu frosset fast i isoverfladen) tidligere var ét, men så skiltes og vendte rundt. Nogle områder med en bølget overflade [62] er sandsynligvis dannet som følge af sammentrykningen af isskallen.
Et bemærkelsesværdigt træk ved Europas topografi er Puyle -nedslagskrateret [63] , hvis centrale høj er højere end den ringformede højderyg [64] . Dette kan indikere udgangen af tyktflydende is eller vand gennem et hul gennemboret af en asteroide.
Ovenstående karakteristika for Europas overflade indikerer direkte eller indirekte eksistensen af et flydende hav under isskorpen. De fleste videnskabsmænd antager, at det blev dannet på grund af den varme, der blev genereret af tidevandet [ 4] [65] . Opvarmning på grund af radioaktivt henfald , som er næsten det samme som på Jorden (pr. kg sten), kan ikke opvarme Europas tarme kraftigt nok, fordi satellitten er meget mindre. Europas overfladetemperatur er i gennemsnit omkring 110 K (−160 °C; −260 °F) ved ækvator og kun 50 K (−220 °C; −370 °F) ved polerne, hvilket giver overfladeisen høj styrke [ 4] . Det første antydning af eksistensen af et hav under overfladen var resultaterne af en teoretisk undersøgelse af tidevandsopvarmning (konsekvenser af excentriciteten af Europas kredsløb og kredsløbsresonans med resten af de galilæiske måner). Da rumfartøjerne Voyager og Galileo tog billeder af Europa (og det andet målte også dets magnetfelt), modtog forskerne nye tegn på tilstedeværelsen af dette hav [65] . Det mest slående eksempel er de " kaotiske områder", der ofte findes på overfladen af Europa, som nogle videnskabsmænd tolker som steder, hvor det underjordiske hav engang smeltede isskorpen. Men denne fortolkning er meget kontroversiel. De fleste planetariske videnskabsmænd, der studerer Europa, hælder til modellen "tyk is", hvor havet sjældent (hvis nogensinde) direkte blottede den moderne overflade [66] . Skøn over tykkelsen af isskallen varierer fra nogle få kilometer til titusinder af kilometer [67] .
Det bedste bevis for den "tykke is"-model er studiet af store Europa - kratere . De største af dem er omgivet af koncentriske ringe og har en flad bund. Sandsynligvis er isen, der dækker den, relativt frisk - den dukkede op efter et stød, der brød gennem isskorpen. Baseret på dette og den estimerede mængde varme produceret af tidevandet, kan det beregnes, at tykkelsen af skorpen af fast is er omkring 10-30 km, inklusive et bøjeligt lag af "varm is". Så kan dybden af det flydende hav under overfladen nå omkring 100 km [39] , og dets volumen er 3⋅10 18 m³, hvilket er dobbelt så stort som Jordens verdenshav .
Modellen "tynd is" antyder, at Europas indlandsis måske kun er et par kilometer tyk. De fleste videnskabsmænd er dog kommet til den konklusion, at denne model kun betragter de øverste lag af Europas skorpe, elastiske og mobile på grund af indflydelsen fra Jupiters tidevand, og ikke den iskolde skorpe som helhed. Et eksempel er knækanalyse, hvor jordskorpen på en satellit modelleres som et plan eller en kugle, vægtet og bøjet under en stor belastning. Denne model antager, at tykkelsen af den ydre elastiske isskorpe kan være så lav som 200 m, hvilket betyder, at undergrundsvæsken konstant kommer i kontakt med overfladen gennem åbne riller, hvilket forårsager dannelsen af kaotiske områder [67] .
I september 2012 meddelte en gruppe videnskabsmænd fra Charles University (Prag, Tjekkiet) ved European Planetary Congress EPSC, at områder med en relativt tynd indlandsis er et ret sjældent og kortvarigt fænomen: de vokser til på kun titusindvis af år [68] .
I slutningen af 2008 opstod en hypotese om, at hovedårsagen til opvarmningen af det indre af Europa, som bevarer sit flydende hav, ikke er forlængelsen af dets kredsløb , men hældningen af dets akse . Som et resultat heraf opstår Rossby-bølger under påvirkning af Jupiters tidevandsvirkning , som bevæger sig meget langsomt (adskillige kilometer om dagen), men kan bære betydelig kinetisk energi. Europas aksiale hældning er lille og ikke ligefrem kendt, men der er grund til at tro, at den når 0,1°. I dette tilfælde når energien af disse bølger 7,3⋅10 17 J, hvilket er 2000 gange større end energien for de vigtigste tidevandsdeformationer [69] [70] . Spredningen af denne energi kan være den vigtigste varmekilde for Europas hav.
Galileo-rumfartøjet opdagede, at Europa har et svagt magnetisk moment , som er forårsaget af ændringer i det eksterne magnetfelt (da Jupiters felt er forskelligt i forskellige dele af satellittens kredsløb). Europas magnetfeltinduktion ved dens magnetiske ækvator er cirka 120 nT . Dette er 6 gange mindre end Ganymedes og 6 gange mere end Callistos [71] . Ifølge beregninger starter væskelaget på disse satellitter dybere og har en temperatur et godt stykke under nul (mens vandet forbliver i flydende tilstand på grund af højt tryk). Eksistensen af et vekslende magnetfelt kræver et lag af stærkt elektrisk ledende materiale under overfladen af satellitten, hvilket er yderligere bevis på et stort underjordisk hav af saltvand i flydende tilstand [33] .
Spektralanalyse af mørke linjer og pletter på overfladen viste tilstedeværelsen af salte, især magnesiumsulfat ("epsomsalt") [72] . Den rødlige nuance tyder også på tilstedeværelsen af jern- og svovlforbindelser [73] . Tilsyneladende er de indeholdt i Europas hav og slynges til overfladen gennem sprækker, hvorefter de fryser. Derudover blev der fundet spor af brintoverilte og stærke syrer (der er f.eks. mulighed for, at satellitten har svovlsyrehydrat ) [74] .
Emissioner af vanddampI marts 2013 antog forskere fra California Institute of Technology, at Europas subglaciale hav ikke er isoleret fra miljøet og udveksler gasser og mineraler med isaflejringer på overfladen, hvilket indikerer en relativt rig kemisk sammensætning af satellittens farvande. Det kan også betyde, at der kan lagres energi i havet, hvilket i høj grad øger chancerne for, at liv stammer fra det. Forskere kom til denne konklusion ved at studere Europas infrarøde spektrum (i bølgelængdeområdet 1,4-2,4 mikron) ved hjælp af OSIRIS-spektroskopet fra Hawaiian Keck Observatory . Opløsningen af de opnåede spektrogrammer er omkring 40 gange højere end den af spektrogrammerne opnået af det infrarøde spektrometer NIMS af Galileo-sonden i slutningen af 1990'erne. Denne opdagelse betyder, at kontaktstudier af Europas hav kan forenkles meget teknologisk - i stedet for at bore isskorpen i ti kilometer dyb, er det nok (som i tilfældet med Saturns måne Enceladus ) blot at tage en prøve fra den del af overfladen, der er i kontakt med havet [75] [76] [77] . Orbitalsonden fra European Space Agency JUICE , der er planlagt til opsendelse i 2022, vil flyve to gange i Europa i december 2030, hvor den vil scanne satellittens overflade til en dybde på 9 km og udføre en spektralanalyse af den udvalgte overflade. områder.
Tegn på vanddampemissioner er blevet registreret over det sydlige polarområde i Europa. Dette er sandsynligvis resultatet af virkningen af gejsere, der sprøjter ud fra revner i dens iskolde skorpe. Ifølge beregninger flyver damp ud af dem med en hastighed på ~700 m/s til en højde på op til 200 km, hvorefter den falder tilbage. Gejsers aktivitet er maksimal i Europas største afstand fra Jupiter. Opdagelsen blev gjort baseret på observationer foretaget af Hubble- teleskopet i december 2012 [78] . Der er ingen tegn på gejsere på fotografier taget på andre tidspunkter: tilsyneladende er de sjældne [79] . Fra hvilke dybder emissioner opstår er ukendt; det er muligt, at de ikke er relateret til Europas tarme og opstår fra islagenes friktion mod hinanden. Uden for Europa kendes lignende gejsere på Enceladus . Men i modsætning til gejserne i Enceladus udsender Europas gejsere ren vanddamp uden nogen som helst blanding af is og støv [80] [81] . Den registrerede effekt af Europas gejsere nåede 5 tons i sekundet, hvilket er 25 gange mere end på Enceladus [82] .
Den 26. september 2016 annoncerede NASA genopdagelsen af gejsere ved hjælp af Hubble-teleskopet, som blev optaget i 2014 i UV-området under Europas transit over Jupiters skive (eksoplanetdetektionsmetoden blev brugt) [83] . Hubble registrerede i alt 10 gange Europas passage på tværs af Jupiters skive, og i 3 af dem blev der fundet vandfaner, der var 160-200 km høje i regionen ved satellittens sydpol. Mængden af emissioner og oprindelsen af gejsere forbliver uklar - enten bryder de ud direkte fra det subglaciale hav i Europa, eller også dannes de i polynyer i satellittens mange kilometer lange skorpe, som er isoleret fra hovedhavet.
Den 13. september 2021 i tidsskriftet Geophysical Research Letters offentliggjorde en gruppe planetforskere ledet af Lorenz Roth artiklen "A Stable H 2 O Atmosphere on Europa's Trailing Hemisphere From HST Images" [84] , hvori videnskabsmænd bekræfter tilstedeværelsen af vanddamp i Europas sjældne atmosfære, men kun over den omvendte halvkugle; over den halvkugle, hvor satellitten bevæger sig fremad i sin bane, er der ikke påvist vanddamp. Arten af denne asymmetri er stadig uklar. Konklusionerne er baseret på resultaterne af analysen af observationsdata for Europa ved hjælp af Hubble STIS-spektrografen, udført i 1999, 2012, 2014 og 2015. Den samme teknik blev brugt, som tidligere blev brugt til at søge efter vanddamp i Ganymedes atmosfære [85] [86] .
Observationer med Goddard High-Resolution Spectrograph , en del af Hubble Rumteleskopets instrumenter , i 1995 afslørede, at Europas sjældne atmosfære primært består af molekylær oxygen (O 2 ), dannet som et resultat af nedbrydning af is til brint og oxygen vha. virkningen af solens stråling og anden hård stråling (let brint slipper ud i rummet ved så lav en tyngdekraft) [87] [88] . Derudover blev der fundet linjer af atomær oxygen og brint der [82] . Atmosfærisk tryk på overfladen af Europa er omtrent lig med 0,1 μPa (men ikke mere end én mikropascal), eller 10 12 gange lavere end jordens [6] . Observationer af Galileo ultraviolette spektrometer og Hubble-teleskopet viste, at den integrerede tæthed af Europa-atmosfæren kun er 10 18 −10 19 molekyler pr. kvadratmeter [82] . I 1997 bekræftede Galileo -rumfartøjet tilstedeværelsen på Europa af en sjælden ionosfære (det øverste lag af ladede partikler i atmosfæren) skabt af solstråling og ladede partikler fra Jupiters magnetosfære [89] [90] . Atmosfæren i Europa er meget varierende: dens tæthed varierer markant afhængigt af positionen på jorden og tidspunktet for observation [82] .
I modsætning til ilt i jordens atmosfære er Europas ilt ikke af biologisk oprindelse. Atmosfæren dannes ved radiolyse af overfladeis ( nedbrydning af dens molekyler under påvirkning af stråling) [91] . Solens ultraviolette stråling og ladede partikler (ioner og elektroner) fra Jupiters magnetosfære kolliderer med Europas iskolde overflade og spalter vandet i dets ilt og brint. De adsorberes delvist af overfladen og forlader den delvist og danner atmosfæren [92] . Molekylær ilt er hovedkomponenten i atmosfæren, fordi den har en lang levetid. Efter en kollision med en overflade forbliver dens molekyle ikke på den (som et molekyle af vand eller hydrogenperoxid ), men flyver tilbage i atmosfæren. Molekylær brint forlader hurtigt Europa, fordi den er ret let og ved så lav en tyngdekraft slipper den ud i rummet [93] [94] .
Observationer har vist, at en del af den molekylære oxygen, der produceres ved radiolyse, stadig forbliver på overfladen. Der er en antagelse om, at denne ilt kan komme ind i havet (på grund af geologiske fænomener, der blander islagene, såvel som gennem sprækker) og bidrage til hypotetiske biologiske processer der [95] . Ifølge et estimat kan iltkoncentrationen i dette hav om 0,5 milliarder år (den anslåede maksimale alder af overfladeisen i Europa) nå værdier, der kan sammenlignes med dets koncentration i jordens havdybder [96] . Ifølge andre beregninger er kun et par millioner år nok til dette [97] .
Molekylær brint, der undslipper fra Europa, danner sammen med atom- og molekylær oxygen en torus (ring) af gas langs satellittens bane. Denne "neutrale sky" blev opdaget af både Cassini og Galileo . Koncentrationen af partikler i den er større end i en lignende sky af Io . Modellering viser, at stort set hvert atom eller molekyle i Europas gasformige torus til sidst ioniserer og genopbygger Jupiters magnetosfæriske plasma [98] .
Derudover er natrium- og kaliumatomer blevet påvist i Europas atmosfære ved spektroskopiske metoder . Den første er 25 gange mere end den anden (i atmosfæren af Io - 10 gange, og i atmosfæren af Ganymede blev det slet ikke opdaget). Natriumstråling kan spores op til en afstand på 20 Europa-radier. Sandsynligvis er disse grundstoffer taget fra chlorider på den iskolde overflade af satellitten eller bragt dertil af meteoritter [99] .
Indtil 1970'erne troede menneskeheden, at eksistensen af liv på et himmellegeme fuldstændig afhang af solenergi. Planter på jordens overflade får energi fra sollys, frigiver ilt gennem processen med fotosyntese af sukker fra kuldioxid og vand, og kan derefter spises af iltåndende dyr, der overfører deres energi op i fødekæden . Livet i det dybe hav, som er et godt stykke under solens strålers rækkevidde , mentes at være afhængig af at spise enten af organisk affald , der falder fra overfladen eller af at spise dyr, som igen var afhængig af strømmen af næringsstoffer forbundet med solenergi [ 100] .
Men i 1977, under et udforskende dyk til Galapagos -kløften i dybhavsdybvandet Alvin , opdagede videnskabsmænd kolonier af sprækker , bløddyr , krebsdyr og andre væsner, der levede omkring undersøiske vulkanske hydrotermiske åbninger . Disse kilder kaldes " sorte rygere " og er placeret langs aksen af midthavets højdedrag [100] . Disse væsner trives på trods af manglende adgang til sollys, og det blev hurtigt opdaget, at de dannede en ret isoleret fødekæde (de havde dog brug for ilt udefra). I stedet for planter er grundlaget for denne fødekæde kemosyntetiske bakterier , som får energi fra oxidation af brint eller svovlbrinte, der kommer fra jordens tarme. Sådanne økosystemer har vist, at liv kun svagt kan afhænge af Solen, hvilket var en vigtig opdagelse for biologien.
Derudover åbnede det nye udsigter for astrobiologi , hvilket øgede antallet af kendte steder, der er egnede til udenjordisk liv. Da vand i flydende tilstand opretholdes af tidevandsopvarmning (frem for sollys), kan de tilsvarende forhold skabes uden for det "klassiske" habitat og endda langt fra stjernerne [101] .
I dag betragtes Europa som et af de vigtigste steder i solsystemet, hvor udenjordisk liv er muligt [102] . Liv kan eksistere i det underjordiske hav, i et miljø, der sandsynligvis ligner Jordens hydrotermiske dybhavsåbninger eller Antarktis-søen Vostok [103] . Måske ligner dette liv mikrobielt liv i jordens havdybder [104] [105] . På nuværende tidspunkt er der ikke fundet tegn på eksistensen af liv på Europa, men den sandsynlige tilstedeværelse af flydende vand tilskynder til at sende forskningsekspeditioner dertil for nærmere undersøgelse [106] .
Riftia og andre flercellede eukaryote organismer omkring hydrotermiske udluftninger indånder ilt og er dermed indirekte afhængige af fotosyntese. Men de anaerobe kemosyntetiske bakterier og arkæer , der bebor disse økosystemer, demonstrerer en mulig model for liv i Europas oceaner [96] . Den energi, der genereres af tidevandsdeformation, stimulerer aktive geologiske processer i satellittens tarme. Derudover opvarmes Europa (ligesom Jorden) af radioaktivt henfald, men det giver flere størrelsesordener mindre varme [107] . Disse energikilder kan dog ikke understøtte et så stort og forskelligartet økosystem som Jordens (baseret på fotosyntese) [108] . Livet på Europa kan eksistere enten i nærheden af hydrotermiske åbninger på havbunden eller under havbunden (hvor endolitter lever på Jorden ). Derudover kan levende organismer eksistere ved at klynge sig til månens isskal indefra, som tang og bakterier i Jordens polare områder, eller ved at flyde frit i Europahavet [109] .
Men hvis Europas hav er for koldt, kan biologiske processer, der ligner dem på Jorden, ikke finde sted der. Hvis det er for salt, så kan kun halofiler overleve der [109] . I 2009 beregnede University of Arizona professor Richard Greenberg , at mængden af ilt i Europas oceaner kunne være tilstrækkelig til at understøtte avanceret liv. Ilt, der genereres under isens nedbrydning af kosmiske stråler, kan trænge ind i havet, når islagene blandes af geologiske processer, såvel som gennem revner i satellittens skorpe. Ved denne proces vurderede Greenberg, at Europas oceaner kunne have nået højere iltkoncentrationer end Jordens oceaner inden for et par millioner år. Dette ville gøre det muligt for Europa at understøtte ikke kun mikroskopisk anaerobt liv , men også store aerobe organismer såsom fisk [97] . Med de mest konservative skøn, mener Greenberg, kan niveauet af ilt i havet om en halv million år nå en koncentration, der er tilstrækkelig til eksistensen af krebsdyr på Jorden, og om 12 millioner år - tilstrækkelig til store livsformer. Under hensyntagen til lave temperaturer på Europa og højtryk foreslog Greenberg, at satellittens hav var meget hurtigere mættet med ilt end jordens [110] . Også mikroorganismer kunne ifølge Greenbergs forslag komme til overfladen af Jupiters måne sammen med meteoritter [111] .
I 2006 sagde Robert T. Pappalardo , lektor ved Laboratory of Atmospheric and Space Physics (LASP) ved University of Colorado Boulder :
Vi har brugt meget tid og kræfter på at finde ud af, om Mars engang var beboet. Måske har Europa i dag det mest beboelige miljø. Vi er nødt til at bekræfte dette... men Europa har sandsynligvis alle ingredienser til livet... og ikke kun for fire milliarder år siden... men i dag.
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] Vi har brugt en del tid og kræfter på at prøve at forstå, om Mars engang var et beboeligt miljø. Europa i dag er sandsynligvis et beboeligt miljø. Vi er nødt til at bekræfte dette ... men Europa har potentielt alle ingredienserne til livet ... og ikke kun for fire milliarder år siden ... men i dag. - [10]Samtidig mener en række videnskabsmænd, at Europas hav er en ret "ætsende væske", der er ugunstig for udviklingen af liv [112] .
I februar 2012-udgaven af tidsskriftet Astrobiology blev der publiceret en artikel, hvori den hypotese blev fremsat, at kulstofliv ikke kunne eksistere i Europahavet. Matthew Pasek og kolleger fra University of South Florida konkluderede, baseret på en analyse af data om sammensætningen af overfladelaget af Europa og hastigheden af diffusion af ilt ind i det subglaciale ocean, at koncentrationen af svovlsyre i det er for høj og havet er uegnet til liv. Svovlsyre i Europas ocean dannes som et resultat af iltningen af svovlholdige mineraler i månens indre, primært metalsulfider. Ifølge beregningerne fra forfatterne til artiklen er surhedsindekset for pH -værdien af vandet i havet under isen 2,6 enheder - dette er omtrent lig med pH -indekset i tør rødvin . [113] Kulstofliv i sådanne miljøer er ifølge astrobiologer ekstremt usandsynligt [114] . Men ifølge resultaterne af forskere fra California Institute of Technology, offentliggjort i marts 2013, er Europahavet ikke rigt på svovl og sulfater, men på klor og chlorider (især natrium- og kaliumchlorider), hvilket gør det ens. til de terrestriske oceaner. Disse konklusioner blev draget ud fra data opnået af Hawaiian Keck Observatorys OSIRIS-spektrometer, som har en meget højere opløsning end Galileos NIMS-spektrometer (som ikke kunne skelne mellem salte og svovlsyre). Svovlforbindelser er hovedsageligt blevet fundet på slavehalvdelen i Europa (som bliver bombarderet af partikler udsendt fra Ios vulkaner ). Således kommer svovlen fundet på Europa dertil udefra, og det gør den tidligere hypotese, at koncentrationen af svovlsyre i havet er for høj, og derfor er det uegnet til liv [75] [76] [77] .
I begyndelsen af april 2013 rapporterede forskere ved California Institute of Technology , at der var fundet store reserver af brintoverilte på Europa, en potentiel energikilde for ekstremofile bakterier , der teoretisk kunne leve i månens subglaciale hav. Ifølge resultaterne af undersøgelser udført ved hjælp af Keck II-teleskopet fra Hawaiian Keck Observatory , i den førende halvkugle i Europa, nåede koncentrationen af hydrogenperoxid 0,12% (20 gange mindre end i apoteksperoxid). Der er dog næsten ingen peroxid i den modsatte halvkugle. Forskere mener, at oxidationsmidler (herunder hydrogenperoxid) kan spille en vigtig rolle i at give energi til levende organismer. På Jorden har tilgængeligheden af sådanne stoffer ikke i ringe grad bidraget til fremkomsten af komplekst flercellet liv [115] .
I 2013, som et resultat af en ny behandling af infrarøde billeder af Galileo i 1998, blev der fundet tegn på tilstedeværelsen af lermineraler - phyllosilicater på Europa . De blev fundet i nærheden af et 30 km nedslagskrater og kommer sandsynligvis fra kometen eller asteroiden, der skabte dette krater. Dette er den første opdagelse af sådanne mineraler på Jupiters måner; ifølge nogle ideer øger deres tilstedeværelse chancerne for eksistensen af liv [116] [117] .
Ifølge IKI RAS årsrapport for 2019 lykkedes det forskerne i løbet af eksperimenterne at bevise, at mikroorganismer er i stand til at overleve, hvis de udstødes fra det subglaciale hav i Europa til overfladen ved en temperatur på minus 130 grader Celsius og det nødvendige tryk. Under hensyntagen til intensiteten af stråling og overfladefornyelseshastigheden antages det, at levende celler forbliver i is i en dybde på 10-100 centimeter i 1000-10000 år efter frigivelsen af vand fra det subglaciale ocean [118] .
De første fotografier [119] af Europa fra rummet blev taget af rumstationerne Pioneer 10 og Pioneer 11 , som fløj forbi Jupiter i henholdsvis 1973 og 1974. Kvaliteten af disse billeder var bedre end hvad der var tilgængeligt for datidens teleskoper, men alligevel var de uklare sammenlignet med billeder fra senere missioner.
I marts 1979 studerede Voyager 1 Europa fra en forbiflyvningsbane (maksimal tilgang - 732 tusind km), og i juli - Voyager 2 (190 tusind km). Rumfartøjet transmitterede billeder af høj kvalitet af satellitten [120] [121] og udførte en række målinger. Hypotesen om eksistensen af et flydende hav på satellitten dukkede op netop takket være Voyager-dataene.
Den 2. juni 1994 opdagede et team af forskere fra Johns Hopkins University og Space Telescope Science Institute , ledet af Doyle Hull, molekylær oxygen i Europas atmosfære. Denne opdagelse blev gjort af Hubble -rumteleskopet ved hjælp af Goddard-spektrometeret med høj opløsning [87] [88] .
I 1999-2000 blev de galileiske satellitter observeret af Chandra rumobservatoriet , som et resultat af hvilket røntgenstrålingen fra Europa og Io blev detekteret. Det viser sig sandsynligvis, når hurtige ioner fra Jupiters magnetosfære kolliderer med deres overflade [122] .
Fra december 1995 til september 2003 blev Jupiter -systemet undersøgt af Galileo -robotsonden . Af apparatets 35 baner omkring Jupiter var 12 afsat til studiet af Europa (maksimal tilgang - 201 km) [123] [124] . Galileo undersøgte satellitten i nogle detaljer; nye tegn på havets eksistens blev opdaget. I 2003 blev Galileo bevidst ødelagt i Jupiters atmosfære, så et ustyret apparat i fremtiden ikke ville falde på Europa og bringe terrestriske mikroorganismer til satellitten .
New Horizons -rumfartøjet tog i 2007, mens det fløj nær Jupiter på vej til Pluto , nye billeder af Europas overflade.
Juno- rumfartøjet, der blev opsendt den 5. august 2011 af NASA , takket være den forlængede mission, vil flyve nær Europa to gange - den 29. september 2022 (minimumsafstanden til satellitoverfladen vil være 358 km) og i 2023 [125] .
I de senere år er der udviklet flere lovende projekter for at studere Europa ved hjælp af rumfartøjer. Målene for disse missioner var varierede - fra studiet af Europas kemiske sammensætning til søgen efter liv i dets underjordiske hav [104] [126] . Hver mission til Europa skal designes til at fungere under forhold med stærk stråling [9] (ca. 540 rem stråling om dagen [41] eller 2000 Sv /år - næsten en million gange mere end den naturlige baggrund på Jorden). For en arbejdsdag i Europa-kredsløbet vil en enhed med aluminiumsbeskyttelse 1 mm tyk modtage en strålingsdosis på cirka 100 tusinde rad, 4 mm - 30 tusinde rad, 8 mm - 15 tusinde rad, 2 cm - 3,5 tusinde rad ( til sammenligning, i regionen af Ganymedes kredsløb, er doserne 50-100 gange lavere) [127] .
Et forslag, der blev fremsat i 2001, bygger på skabelsen af en stor atomart "smeltesonde" (" Cryobot "), der ville smelte overfladeis, indtil den når hav under overfladen [9] [128] . Efter at have nået vandet, ville et autonomt undervandsfartøj (" Hydrobot ") blive indsat, som ville indsamle de nødvendige prøver og sende dem tilbage til Jorden [129] . Både Cryobot og Hydrobot ville skulle gennemgå ekstremt grundig sterilisering for at undgå at finde terrestriske organismer i stedet for Europas og for at forhindre forurening af det underjordiske hav [130] . Denne foreslåede mission har endnu ikke nået den seriøse planlægningsfase [131] .
Den 7. januar 2008 annoncerede direktøren for Rumforskningsinstituttet, L. M. Zelyony , at europæiske og russiske videnskabsmænd planlægger at sende en ekspedition af flere rumfartøjer til Jupiter og Europa. Projektet indebærer opsendelse af to rumfartøjer ind i Jupiters og Europas kredsløb, men russiske videnskabsmænd foreslår at inkludere et tredje nedstigningskøretøj i programmet, som vil lande på Europas overflade. Nedstigningskøretøjet er planlagt til at lande i en af fejlene i det flere kilometer lange islag på planetens overflade. Efter landing vil apparatet smelte et halvmeters islag og begynde at søge efter de simpleste former for liv [132] . Projektet fik navnet " Laplace - Europe P " og vil blive inkluderet i programmet for European Space Agency for perioden fra 2015 til 2025. Russiske videnskabsmænd fra Institut for Rumforskning, NPO Lavochkin og andre russiske rumorganisationer er inviteret til at deltage i det [133] [134] . Fra 2018 er projektet blevet omorienteret til en anden Jupiter-Ganymedes satellit [135] .
Den Europæiske Rumorganisation og Roscosmos , efter at USA og Japan forlod Europa Jupiter System Mission -programmet, afsluttede uafhængigt Jupiter Ganymede Orbiter- og Jupiter Europa Lander-projekterne. Efterfølgeren til Jupiter Ganymede Orbiter-projektet var Jupiter Icy Moon Explorer -missionen (JUICE), godkendt af ESA den 2. maj 2012 og planlagt til opsendelse i 2022 med en ankomst til Jupiter-systemet i 2030. På grund af projektets høje kompleksitet med at sende en sonde til Europa og nogle teknologiske begrænsninger blev Roskosmos i 2012 tvunget til at omorientere Jupiter Europa Lander-missionen fra Europa til Ganymedes. Missionens nye navn er " Laplace-P ", opsendelsen er planlagt til 2023, ankomsten til Jupiter-systemet er til 2029. Fra marts 2013 diskuteres integrationen af JUICE- og Laplace-P-missionerne. I 2016 vil NASA afsætte 30 millioner dollars fra budgettet til udviklingen af sit eget Europa Clipper- projekt [12] . I alt vil NASA afsætte $255 millioner til programmet over fem år fra 2016. Således kan denne omstændighed betragtes som den officielle start på NASA-forberedelserne til en mission til Europa.
James Webb -teleskopet, der blev lanceret i 2021, vil udføre en infrarød undersøgelse af sammensætningen af Europas gejseremissioner for at bekræfte deres vandnatur.
Planlagte missioner for at udforske Europa (at søge efter flydende vand og liv) ender ofte med budgetnedskæringer eller aflysninger [136] .
Forud for EJSM- missionen var en af de planlagte missioner den ambitiøse Jupiter Icy Moons Orbiter , som oprindeligt var planlagt som en del af Prometheus -programmet for at udvikle et rumfartøj med et atomkraftværk og ionfremdrift . Denne plan blev annulleret i 2005 på grund af manglende midler [9] [136] . Forud for dette blev Europa Orbiter- missionen godkendt i 1999, men aflyst i 2002. Apparatet inkluderet i denne mission havde en speciel radar , der ville gøre det muligt at se under overfladen af satellitten [35] .
Jovian Europa Orbiter har været en del af EKA's "Cosmic Vision"-koncept siden 2007 . En anden foreslået mulighed var "Ice Clipper" svarende til " Deep Impact " missionen. Det var meningen, at han skulle levere en nedslagsanordning til Europa, som ville styrte ind i den og skabe en fane af stenfragmenter. De ville efterfølgende blive indsamlet af et lille rumfartøj, der flyver gennem denne fane [137] [138] .
Mere ambitiøse ideer omfattede hammermøller kombineret med termiske gimlets til at søge efter levende organismer, der kunne fryses lavt under overfladen [132] [139] .
Det fælles ( NASA , ESA , JAXA , Roskosmos ) rumprogram " Europa Jupiter System Mission " (EJSM), godkendt i februar 2009 og planlagt til 2020, skulle bestå af fire køretøjer: "Jupiter Europa Orbiter" (NASA), " Jupiter Ganymede Orbiter" (ESA), "Jupiter Magnetospheric Orbiter" (JAXA) og "Jupiter Europa Lander". I 2011 blev programmet imidlertid aflyst på grund af, at USA og Japan trak sig ud af projektet af økonomiske årsager. Derefter udviklede hver part-deltager, med undtagelse af Japan, selvstændigt deres projekter [12] [140] [141] .
Da Europa er den mindste af de fire galileiske satellitter, har Europa et hav af flydende vand under isen, der overstiger volumenet af Jordens Verdenshav. Måske gjorde tilstedeværelsen af et hav af flydende vand Europa til et yndet rejsemål for science fiction-forfattere med deres værker om temaet udenjordisk liv. Ud over fantasylitteratur afspejles Europa i musik, kunst, tv-programmer og computerspil.
Ordbøger og encyklopædier | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
Jupiters måner | |||||
---|---|---|---|---|---|
Interne satellitter | |||||
Galileiske satellitter | |||||
Himalia gruppe | |||||
Ananke Gruppen | |||||
Karme Gruppen | |||||
Pasife gruppe | |||||
isolerede satellitter |
| ||||
Liste i grupper i stigende rækkefølge af kredsløbets semi-hovedakse |
Satellitter i solsystemet | |
---|---|
over 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km |
|
50-100 km | |
Af planeter (og dværge ) |
Jupiter | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Egenskaber | |||||||
satellitter |
| ||||||
Forskning | |||||||
Andet | |||||||
se også Kategori:Jupiter solsystem |
solsystem | |
---|---|
Central stjerne og planeter | |
dværgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Pistol-pistol 2002 MS 4 |
Store satellitter | |
Satellitter / ringe | Jord / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturn / ∅ Uranus / ∅ Neptun / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater Spækhugger quawara |
Først opdagede asteroider | |
Små kroppe | |
kunstige genstande | |
Hypotetiske objekter |
|
atmosfærer | |
---|---|
Atmosfærer af stjerner | Sol |
planetariske atmosfærer | |
Atmosfærer af satellitter | |
dværgplaneter | |
exoplaneter | |
se også |