Европа (спутник Юпитера)
Европа – шестой по счёту спутник Юпитера. Поверхность его представляет собой ледяную корку из водного льда от 10 до 30 км. Под коркой – жидкий океан глубиной 20-30 км. Ниже океана идёт толстый слой горных пород, а в центре планеты расположено металлическое ядро.
Вокруг Юпитера, отстоящего на расстоянии 670 900 км, Европа облетает за 3.5 суток на скорости 50 000 км/ч, обращена к планете всегда одной стороной. Размерами она уступает Луне, но имеет схожую плотность. В составе спутника имеются силикатные породы, и это делает её схожей с планетами земной группы.
Атмосфера Европы очень разреженная и имеет в своём составе молекулярный кислород. Разреженность настолько сильная, что давление у поверхности равно около 1/100000000000 части земной.
С большой вероятностью можно считать, что этот сателлит Юпитера, как и остальные галилеевы спутники Галилеевы спутникиСобирательное название 4 крупнейших спутников Юпитера: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто , сформировался из диска пыли и газа, окружавшего планету. На это указывает форма орбит спутников – они практически круговые.
Поверхность
Поверхность Европы уникальна. Она чрезвычайно ровная, и лишь изредка попадаются структуры, похожие на холмы с высотами около сотни метров.
- Равнинные области. Равнина такого типа может быть образована извержением криовулкана. Это вулканы крайне низких температур, извергающие аммиак, воду, метановые соединения. Они заполняют площади и затвердевают.
- Хаотические районы. Они заполнены случайными обломками разных форм.
- Области, состоящие из линий и полос. Это трещины и разломы ледяного панциря. Они опоясывают всю поверхность планеты.
- Хребты. Они чаще всего имеют сдвоенную структуру. Образование их относят к процессу нарастания льда на кромках трещин, которые попеременно открываются и закрываются.
- Кратеры от ударов метеоритов.
Малое количество кратеров подтверждает небольшой возраст поверхности, оцениваемой в 20 – 180 млн. лет. На поверхности очень холодно и чрезвычайно высок радиационный уровень. Температура держится в пределах от -150°С до -190°С.
На поверхности планеты также имеются элементы солей, а также соединения железа и серы. Они придают красноватый оттенок внутренних частей трещин.
Ещё одной особенностью стали «веснушки». Они имеют вид тёмных образований выпуклых или вогнутых форм. Есть предположение, что они получились в результате действия разогреваемого внутреннего льда на внешний, более холодный.
Океан
Основным признаком того, что подо льдом есть океан, стало наличие магнитного поля. Для этого необходим токопроводящий слой, и океан солёной воды очень подходит. Существует ещё один признак наличия океана: некогда кора планеты подверглась сдвигу на 80°. Но если бы она прочно прилегала к недрам, сдвига бы не было.
Существует гипотеза, что подлёдный океан взаимодействует с поверхностными льдами, обмениваясь с ними газами и минералами. Это указывает на богатый химический состав воды.
Есть ли жизнь на Европе
Европа – реальный шанс отыскать жизнь. Пока не выявлено прямых признаков этого, но наличие жидкой воды позволяет надеяться на успех. Возможно, в подповерхностных слоях океана существует некоторое подобие микробной жизни. Жизненные формы вполне могут проявиться на дне океана возле гидротермальных источников. Возможно существование организмов и под ледяным панцирем в прикреплённом к нему состоянии, подобно водорослям. Всё зависит от температуры океана и его солёности. Слишком низкая температура и большая солёность резко уменьшают вероятность какой-либо формы жизни.
Что же касается наличия кислорода, то этот фактор признан благоприятным. Профессор Аризонского университета Р. Гринберг утверждает, ссылаясь на свои вычисления, что океан Европы достаточно насыщен кислородом. Он считает, что его вполне хватит для возникновения и функционирования некоторых форм жизни. Метеориты тоже могли занести микроорганизмы на планету.
В 2013 году появилось известие об открытии на Европе перекиси водорода. А это уже потенциальный источник энергии для некоторых бактерий. Также найдены следы филлосиликатов — глинистых минералов кометного или астероидного происхождения, повышающие шансы для существования жизни.
Прогулки по льдам
Путешествовать по Европе лучше всего на буере. Правда, обычный парус тут не годится, потому что ветра вряд ли дождёшься. Поэтому приспособим специальный парус, для улавливания солнечного ветра.
Капсула нашего буера должна быть надёжно защищена от радиации – здесь этого добра так много, что смертельную дозу можно получить в минуты. Полозья буера у нас очень длинные и широкие, ведь это не ровный байкальский лёд – вся поверхность планеты испещрена трещинами и разломами.
Раскрываем парус и трогаемся. Мороз сегодня средний -160°С. Полозья бесшумно скользят по крепкому льду, скорость растёт. Главное, вовремя замечать трещины и торосы. Если на минуту забыть, где мы, то вполне можно представить, что это антарктические просторы. За исключением того, что отсутствует атмосфера.
Исследования Европы
- Впервые Европа была сфотографирована станциями «Пионер-10 и 11» в 1973-74 годах. Через пять лет первый и второй «Вояджеры» не только сделали фотографии, но и провели некоторые исследования. Тогда и возникла гипотеза о наличии жидкого океана.
- В 1994 году при помощи телескопа «Хаббл» в атмосфере спутника было выявлено присутствие молекулярного кислорода.
- 1999 – 2000 годы – время наблюдения спутника космической обсерваторией «Чандра». Она обнаружила рентгеновское излучение Европы и Ио.
- С 1995 по 2003 годы планета исследовалась автоматическим зондом «Галилео». Он максимально сближался с поверхностью Европы на 201 км. Обнаружились дополнительные признаки наличия океана. Чтобы на планету не попали земные микроорганизмы, зонд был уничтожен в атмосфере Юпитера.
- В 2007 году, пролетая к Плутону, аппарат «Новые горизонты» выполнил очередное фотографирование ледяной планеты.
Планы изучения
Существует несколько проектов исследования Европы и цели предполагаемых миссий различны. Это и изучение химического состава, и поиск жизненных форм океана. Все эти проекты рассчитываются с тем условием, что работы будут производиться в условиях радиационного фона, который в миллион раз выше земного.
Есть предложение создать атомный плавящий зонд («Криобот»), который бы смог расплавлять ледяной панцирь до достижения водного слоя. В воде в работу вступит другой аппарат – «Гидробот» – он будет собирать и отсылать на Землю информацию.
В 2016 году NASA выделила средства на разработку проекта Europa Clipper. Это можно считать началом официальной подготовки к полёту на Европу. Аппарат должен быть запущен в 2020-м году
Нам даже не представить, в какие формы может быть заключено существование и материи, и самой жизни. И, глядя в телескоп на сверкающую жемчужину возле сияющего Юпитера, нужно задуматься: а вдруг, именно там эта жизнь?
Источник
Европа — спутник Юпитера
Европа — спутник Юпитера, открытый Галилео Галилеем в 1610 году, с помощью первого в истории телескопа. Это один из четырёх Галилеевых спутников Юпитера, которые видны даже в слабые телескопы. Европа — шестой спутник Юпитера.
Спутник Юпитера Европа — самый маленький из Галилеевых спутников Юпитера. Однако, по размерам она почти равна Луне и является одним из крупнейших спутников планет Солнечной системы. Галилей обозначил Европу как «второй спутник Юпитера».
Из-за приливных сил Юпитера, вращение Европы замедлилось настолько, что период его обращения вокруг своей оси равен периоду обращения вокруг планеты. Она всегда повёрнута к Юпитеру одной стороной, подобно нашей Луне.
Неприятной особенностью Европы является то, что её орбита лежит внутри сильного радиационного пояса Юпитера. Поэтому с колонизацией этого спутника Юпитера придётся сильно повременить.
| Спутник Юпитера Европа — физические характеристики: Диаметр — 3138 км. Масса — 4,8 х 10 22 кг. Плотность — 3,01 г/см 3 Ускорение свободного падения — 1,314 м/с 2 Период вращения вокруг своей оси совпадает с периодом обращения по орбите вокруг Юпитера. Альбедо — 0,67 | Спутник Юпитера Европа — характеристики орбиты: Период обращения по орбите — 3,551181 дня. Наклонение орбиты к экватору Юпитера — 0,47° Эксцентриситет орбиты — 0,009 |
Строение спутника Юпитера Европы
Строение спутника Юпитера Европы было вычислено по косвенным данным. В центре располагается небольшое металлическое ядро, затем идут горные породы, скорее всего силикаты. Поверхность Европы состоит из слоя льда толщиной около 10-30 км. Под этим слоем предположительно находится примерно 90-километровый слой воды. Если эти оценки верны, то объём воды на этом спутнике Юпитера превосходит объём мирового океана Земли!
Поверхность этого спутника Юпитера очень ровная, кратеры на Европе почти отсутствуют, что вкупе с высокой отражающей способностью (альбедо) говорит о молодой поверхности — лёд сравнительно чистый. На поверхности наблюдаются разломы льда, протянувшиеся на значительные расстояния. Тёмные пятна скорее всего вызваны соединениями железа и серы, содержащимися в замёрзшей воде.
Океан жидкой воды на Европе
Спутника Юпитера Европа обладает собственным магнитным полем, существование которого породило много предположений. Магнитное поле Европы вполне может быть порождено электротоками в водном океане под слоем льда. Вероятнее всего это поле образовано именно водным океаном, потому что оно довольно мощное для того, чтобы быть образованным небольшим металлическим ядром. О слоях магмы на таких малых телах как Европа говорить не приходится. Остаётся жидкая вода.
Кроме того, магнитное поле Европы меняет свою мощность и ориентацию в зависимости от положения этого спутника относительно Юпитера, что можно объяснить только тем, что оно создано именно токопроводящей жидкостью.
Хотя, есть предположение, что роль жидкости может выполнять слой мягкого льда.
Европа особенно привлекает внимание вопросом, за счёт чего образовался жидкий водный океан под её поверхностью. Такие подлёдные океаны воды предположительно существуют и на других спутниках. Но, вода на тех спутниках находится в жидком состоянии на глубине нескольких сотен километров, из-за огромного давления ледяного панциря сверху. На Европе же ледяной панцирь слишком тонкий для создания такого давления.
По одной из версий, разогрев воды на Европе может происходить засчёт приливных сил Юпитера. Ведь, во время прилива, поверхность этого спутника Юпитера поднимается на целых 30 метров! При этом огромное количество энергии должно переходить в тепло, которое может растапливать лёд в глубинных слоях Европы. Поверхностный слой льда в таком случает играет роль теплоизолятора. При этом сама поверхность остаётся очень холодной по земным меркам, около -170°С.
Если это предположение верно, то получается, что для существования жидкой тёплой воды вовсе не обязательно нахождение планеты около горячей звезды. Достаточно наличия достаточно больших приливных сил в системе взаимного притяжения двух тел.
В 2012 году космический телескоп Хаббл сфотографировал нечто, напоминающее выброс воды над Южным полюсом Европы, но данных не хватило.
В 2016 году были получены новые снимки и стало ясно, что это гейзеры, выбрасывающие жидкую воду, подобно знаменитым гейзерам на Энцеладе. Посмотреть новость о гейзерах на спутнике Юпитера Европе:
Жизнь на спутнике Юпитера Европе
Спутник Юпитера Европа является одним из главных кандидатов на поиски внеземной жизни. Для возникновения белковой жизни земного типа нужна прежде всего жидкая вода.
Если предположение об океане жидкой воды на спутнике Юпитера Европе верно, то получается, что для существования жидкой воды вовсе не обязательно нахождение планеты около горячей звезды, которая растопила бы лёд. Достаточно наличия достаточно больших приливных сил в системе взаимного притяжения двух космических тел.
И тогда дело обоачивается удивительным образом.
Раз излучение звезды не обязательно для существования жидкой воды то, белковую жизнь можно искать не только вблизи звёзд, но и на периферийных областях звёздных систем, в том числе и в Солнечной системе.
Жизнь можно искать около совсем маленьких звёзд.
И даже в планетных системах, у которых не хватило массы, чтобы зажечь собственную горячую центральную звезду и которые мы просто не видим!
Например, это даёт основания для предположения наличия жизни в планетных системах около коричневых карликов и в системах около больших планетоидов, которые с Земли вообще не видны.
В новостях проскакивали сообщения, что по некоторым оценкам во Вселенной не так уж и мало таких невидимых планетарных систем, у которых нет звёзд. Не так давно появились сообщения о вычисленной возможности существования довольно крупной планеты в Поясе Койпера. Так что, исследования спутника Юпитера Европы открывает перед нами большие перспективы.
Да, это будет подлёдная жизнь, лишённая света. Но, на Земле такие экосистемы прекрасно существуют довольно продолжительное время в полной темноте: подземные озёра, пещеры полностью изолированные от окружающего мира в течение многих тысяч лет, экосистемы на дне океана около вулканических «чёрных курильщиков».
Поэтому к спутнику Юпитера Европе приковано столько внимания. Нужны исследования и доказательства предположения об океане жидкой воды на Европе.
Исследования спутника Юпитера Европы
Европа последовательно изучалась с бортов межпланетных станций NASA:
«Pioneer-10» в декабре 1973 г. сделал снимки Европы;
«Voyager 1» и «Voyager 2» в 1979 г. — более качественная фотосъёмка поверхности, именно их измерения позволили предположить существование жидкого океана на спутнике Юпитера Европе;
«Галилео» — во время долгосрочной экспедиции с 1995 по 2003 гг. — более точные измерения.
В настоящее время NASA и EKA(европейское космическое агентство) разрабатывают несколько программ поисследованию спутника Юпитера Европы. Проект EKA называется «Лаплас», в него приглашены так же и российские космические предприятия и институты.
Источник