Европа: Факти за ледената луна на Юпитер и нейния океан

Европа: Глобален цветен изглед с най -висока резолюция

Сложни и красиви шарки украсяват ледената повърхност на луната на Юпитер Европа, както се вижда на това цветно изображение, предназначено да приблизително покаже как спътникът може да изглежда на човешкото око. Данните, използвани за създаването на този изглед, са получени от космическия кораб Galileo на НАСА през 1995 и 1998 г. (Кредит на изображението: НАСА/JPL/Тед Стрик)



Европа е една от галилейските луни на Юпитер, заедно с Йо, Ганимед и Калисто. Астрономът Галилео Галилей получава заслугата за откриването на тези луни, сред най -големите в Слънчевата система. Европа е най -малкият от четирите, но е един от най -интригуващите спътници.



Повърхността на Европа е замръзнала, покрита със слой лед, но учените смятат, че под повърхността има океан. Ледената повърхност също прави Луната една от най -отразяващите в Слънчевата система.

Изследователи, използващи космическия телескоп Хъбъл, са забелязали възможен изливане на воден шлейф от южния полярен регион на Европа през 2012 г. Различен изследователски екип, след многократни опити да потвърди наблюденията, видя очевидни следи през 2014 и 2016 г. Изследователите предупредиха, че струите все още не са напълно потвърдени, но те предлагат предположение, че в океана на Европа има вода, която изтича към повърхността.



Няколко космически кораба са извършили полети на Европа (включително Pioneers 10 и 11 и Voyagers 1 и 2 през 70 -те години). Космическият кораб 'Галилео' изпълни дългосрочна мисия в Юпитер и неговите луни между 1995 и 2003 г. И НАСА, и Европейската космическа агенция планират мисии до Европа и други луни, които ще напуснат Земята през 2020-те.

Факти за Европа

Възраст: Европа се изчислява на около 4,5 милиарда години, приблизително на същата възраст на Юпитер.

Разстояние от слънцето: Средно разстоянието на Европа от слънцето е около 485 милиона мили (или 780 милиона километра).



Разстояние от Юпитер: Европа е шестата на Юпитер сателит . Орбиталното му разстояние от Юпитер е 414 000 мили (670 900 км). На Европа са необходими три и половина земни дни, за да обиколи Юпитер. Европа е заключена приливно, така че същата страна е обърната към Юпитер по всяко време.

Размер: Европа е с диаметър 1900 мили (3100 км), което го прави по -малък от Луната на Земята , но по -голям от Плутон . Това е най -малката от галилейските луни.

Температура: Температурата на повърхността на Европа на екватора никога не се повишава над минус 260 градуса по Фаренхайт (минус 160 градуса по Целзий). На полюсите на Луната температурата никога не се повишава над минус 370 F (минус 220 C).

Списък на мисиите в Европа

  • Pioneer 10 (1973 прелитане от системата Юпитер). Това премина твърде далеч от Европа, за да получи подробна картина, но мисията отбеляза някои вариации в албедото (яркостта) на повърхността на Луната.
  • Pioneer 11 (1974 прелитане от системата Юпитер). Космическият кораб направи прелитане над Европа на близо 375 000 мили (600 000 км), което му позволи само да види някои вариации на повърхността.
  • Вояджър 1 (1979 прелитане от системата Юпитер). Направих далечно прелитане на Европа и също така даде представа за това как гравитацията на една луна в системата на Юпитер влияе върху гравитацията на другите. Например вулканизмът на Йо се проследява отчасти във взаимодействието на Йо със луните, както и с масивен Юпитер.
  • Вояджър 2 (1979 прелитане от системата Юпитер). Едно от големите му открития беше потвърждаването на кафяви ивици по повърхността на Европа, което предполага пукнатини в ледената повърхност.
  • Галилей (обикалял около Юпитер между 1995-2003 г.). Най -известното му откритие в Европа беше намирането на убедителни доказателства за океан под ледената кора на повърхността на Луната.
  • Europa Clipper (предложено за 2020 -те). Ще лети до Европа десетки пъти. Една от основните му цели е да търси доказателства за очевидните струи, които изследователите на Хъбъл са забелязали няколко пъти.
  • JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (предложен за 2020 -те). Ще търси молекули, като органични молекули, които са свързани с животворните процеси. (Органичните вещества са често срещани в Слънчевата система, но самите молекули не винаги показват живот.)



Превод на ключовите пасажи на Галилео Галилей

Превод на ключовите пасажи от дневника на Галилео Галилей, описващ подробно откриването му на четири луни, обикалящи около Юпитер. Галилей направи тези скици, след като през януари 1610 г. откри четири луни, обикалящи около Юпитер. Луните, по -късно наречени Йо, Европа, Калисто и Ганимед, бяха първите открити извън Земята.(Изображение кредит: НАСА)

Откритие

Галилео Галилей открил Европа на 8 януари 1610 г. Възможно е немският астроном Саймън Мариус (1573-1624) също да е открил Луната по едно и също време. Той обаче не публикува своите наблюдения, така че именно Галилей е най -често приписван на откритието. По тази причина Европа и другите три най -големи луни често се наричат ​​Галилееви луни. Галилей обаче нарече луните Медикийски планети в чест на Медичите семейство . [Снимки: Европа, мистериозната ледена луна на Юпитер]

Възможно е Галилей действително да е наблюдавал Европа ден по-рано, на 7 януари 1610 г. Въпреки това, тъй като е използвал телескоп с ниска мощност, той не е могъл да различи Европа от Йо, друга от спътниците на Юпитер. Едва по -късно Галилей осъзна, че те са две отделни тела.

Откритието има не само астрономически, но и религиозни последици. По това време католическата църква подкрепя идеята, че всичко обикаля около Земята, идея, подкрепена в древни времена от Аристотел и Птолемей. Наблюденията на Галилей върху спътниците на Юпитер - както и забелязването, че Венера е преминала през „фази“, подобни на нашата собствена Луна - дадоха убедителни доказателства, че не всичко се върти около Земята.

С подобряването на телескопичните наблюдения обаче се появи нов поглед към Вселената. Луните и планетите не бяха непроменени и съвършени; например планините, наблюдавани на Луната, показват, че геоложки процеси са се случвали другаде. Също така всички планети се въртят около Слънцето. С течение на времето бяха открити луни около други планети - и допълнителни луни около Юпитер.

Мариус, другият „откривател“, първо предложи четирите луни да получат настоящите им имена от гръцката митология. Но едва през 19 век луните официално получиха така наречените галилейски имена, с които ги познаваме днес. Всички луни на Юпитер са кръстени на любовниците на бога (или жертвите, в зависимост от вашата гледна точка). В гръцката митология Европа е отвлечена от Зевс (двойникът на римския бог Юпитер), който е приел формата на чист бял бик, за да я съблазни. Тя украси „бика“ с цветя и яхна по гръб към Крит. Веднъж на Крит, Зевс се трансформира обратно в първоначалната си форма и я съблазнява. Европа беше кралицата на Крит и роди много деца на Зевс.

Тези изображения показват последното полукълбо на Юпитер

Тези изображения показват последното полукълбо на луната на Юпитер Европа, взето от космическия кораб „Галилео“ на разстояние около 677 000 км. Лявото изображение показва Европа в приблизително истински цвят, а дясното изображение показва Европа в подобрен цвят, за да разкрие подробности. Ярката черта към долния десен ъгъл на диска е кратерът Pwyll с диаметър 45 км.(Кредит на изображението: Фотогалерия на NSSDC)

Характеристики на Европа

Отличителна черта на Европа е нейната висока степен на отразяване. Ледената кора на Европа й придава албедо - отразяваща светлина - 0,64, една от най -високите от всички луни в цялата Слънчева система.

Учените изчисляват, че повърхността на Европа е на възраст между 20 и 180 милиона години, което я прави сравнително млада.

Снимки и данни от космическия кораб 'Галилео' предполагат, че Европа е направена от силикатна скала и има железно ядро ​​и скалиста мантия, подобно на Земята. За разлика от вътрешността на Земята обаче, скалистият интериор на Европа е заобиколен от a слой вода и/или лед това е с дебелина между 50 и 105 мили (80 и 170 км), според НАСА.

От колебанията в магнитното поле на Европа, които предполагат някакъв проводник, учените също смятат, че дълбоко под повърхността на Луната има океан. Този океан може да съдържа някаква форма на живот. Тази възможност за извънземен живот е една от причините интересът към Европа да остане голям. Всъщност последните проучвания дадоха нов живот на теорията, че Европа може да поддържа живота .

Повърхността на Европа е покрита с пукнатини. Мнозина смятат, че тези пукнатини са резултат от приливни сили на океана под повърхността. Възможно е, когато орбитата на Европа се приближи до Юпитер, приливът на морето под леда да се издигне по -високо от нормалното. Ако това е така, постоянното издигане и спускане на морето предизвика много от пукнатините, наблюдавани на повърхността на Луната.

Получаването на проби от океана може да не изисква пробиване през ледената кора, ако многократните наблюдения на възможни струи се окажат действителни водни струи. Докато изследователите забелязаха доказателства през 2012, 2014 и 2016 г., истинската природа на шлейфовете - и защо те се появяват спорадично - изисква повече наблюдения.

През 2014 г. учените установиха, че Европа може да бъде домакин на форма на тектоника на плочите . Преди това Земята беше единственото известно тяло в Слънчевата система с динамична кора, което се счита за полезно в еволюцията на живота на планетата.

Европа: Къде може да се развие животът?

Наличието на вода под замръзналата кора на Луната кара учените да я класират като едно от най -добрите места в Слънчевата система с потенциал за развитие на живота .

Смята се, че ледените дълбини на луните съдържат отвори на мантията, както океаните на Земята. Тези отвори могат да осигурят необходимата топлинна среда, за да подпомогнат развитието на живота.

Ако животът съществува на Луната, той може да е получил удар от отлагания от комети. В началото на живота на Слънчевата система ледените тела може да са доставили органичен материал на Луната.

През 2016 г. проучване предполага, че Европа произвежда 10 пъти повече кислород от водорода , който е подобен на Земята. Това може да направи вероятния му океан по -приятен за живота - и Луната може да не се наложи да разчита на приливно отопление, за да генерира достатъчно енергия. Вместо това, химическите реакции биха били достатъчни за задвижване на цикъла.

Бъдещо проучване на Европа

През 2013 г. Десетилетният преглед на планетарната наука на Националния изследователски съвет на САЩ издаде своята 10-годишна препоръка за програмата за изследване на планетите на НАСА. Изследването на Европа беше класирано като най-приоритетна мисия. Оттогава НАСА работи за мисия до ледената луна на Юпитер. През 2017 г. мисията беше официално наречена Europe Clipper след няколко години изследователите и медиите неофициално използваха псевдонима.

Според НАСА тази мисия - която ще напусне някъде през 2020 -те, може би в края на десетилетието - ще изпълнява 40 до 45 прелитания на Европа с космически кораб, обикалящ около Юпитер. На борда ще има девет научни инструмента, включително камери, радар, който да надникне под леда и да се опита да разбере дебелината му, магнитометър за измерване на магнитното поле (и като разширение, колко е солен океанът) и термичен инструмент за търсене за признаци на изригвания. Височината на полетите ще варира между 16 мили (25 км) и 2700 км (1700 мили). Това пренася полетите добре в радиационно-тежката зона на Европа, което е трудно за оцеляването на космически кораб. Внасянето и излизането на космическия кораб от зоната ще удължи живота му и ще улесни предаването на данни обратно на Земята.

Един от приоритетите на Europa Clipper ще бъде проследяването на наблюденията на „Хъбъл“ по слепите. „Ако съществуването на плюмовете се потвърди и те са свързани с подземен океан, изучаването на техния състав би помогнало на учените да изследват химическия състав на потенциално обитаемата среда на Европа, като същевременно минимизират необходимостта от пробиване през слоеве лед“, казва НАСА в изявление.

Европейската космическа агенция също планира мисия до Европа и две други луни, наречени JUICE или JUpiter ICy луни Explorer. Очаква се мисията да стартира през 2022 г. и да пристигне в квартала на Юпитер през 2029 г. за поне тригодишна мисия. След като стигне до Европа, мисията ще разгледа органичните молекули и други компоненти, които биха могли да направят Луната приятелска за живота. Също така космическият кораб ще изследва колко дебела е кората, особено върху всички активни области, които открие.