Europa: Fakti par Jupitera ledus mēness un tā okeānu

Eiropa: visaugstākās izšķirtspējas globālais krāsu skats

Sarežģīti un skaisti raksti rotā Jupitera mēness Europa ledaino virsmu, kā redzams šajā krāsainajā attēlā, kura mērķis ir aptuveni noteikt, kā satelīts varētu parādīties cilvēka acīm. Datus, ko izmantoja šī skata izveidošanai, NASA kosmosa kuģis Galileo ieguva 1995. un 1998. gadā. (Attēla kredīts: NASA/JPL/Teds Striks)





Europa ir viens no Galilejas Jupitera pavadoņiem kopā ar Io, Ganimedu un Kallisto. Astronoms Galileo Galilejs saņem atzinību par šo pavadoņu atklāšanu, kas ir viens no lielākajiem Saules sistēmā. Europa ir mazākā no četrām, taču tā ir viena no intriģējošākajām satelītēm.

Eiropas virsma ir sasalusi, pārklāta ar ledus kārtu, bet zinātnieki domā, ka zem virsmas ir okeāns. Ledus virsma arī padara Mēnesi par vienu no visvairāk atstarojošajiem Saules sistēmā.

Pētnieki, kas izmantoja Habla kosmisko teleskopu, 2012. gadā pamanīja iespējamu ūdens strūklu izplūšanu no Eiropas dienvidu polārā reģiona. Cita pētnieku grupa pēc atkārtotiem mēģinājumiem apstiprināt novērojumus 2014. un 2016. gadā redzēja acīmredzamas spalvas. Pētnieki brīdināja, ka plūmes vēl nav pilnībā apstiprinātas, taču tās sniedz ieteikumu, ka Eiropas okeāna ūdeņos ir ūdens.



Vairāki kosmosa kuģi ir veikuši lidojumus ar Eiropu (tostarp 10. un 11. pionieris un 1. un 2. ceļotājs 1970. gados). Kosmosa kuģis Galileo veica ilgstošu misiju Jupiterā un tā pavadoņos laikā no 1995. līdz 2003. gadam. Gan NASA, gan Eiropas Kosmosa aģentūra plāno misijas uz Eiropu un citiem pavadoņiem, kas 2020. gados atstās Zemi.

Fakti par Eiropu

Vecums : Tiek lēsts, ka Eiropa ir aptuveni 4,5 miljardus gadu veca, aptuveni tādā pašā vecumā kā Jupiters.

Attālums no saules : Vidēji Eiropas attālums no saules ir aptuveni 485 miljoni jūdžu (jeb 780 miljoni kilometru).



Attālums no Jupitera : Eiropa ir Jupitera sestā satelītu . Tā orbītas attālums no Jupitera ir 414 000 jūdzes (670 900 km). Lai apbrauktu Jupiteru, Eiropai nepieciešamas trīs ar pusi Zemes dienas. Eiropa ir kārtīgi aizslēgta, tāpēc uz Jupiteru vienmēr ir vērsta viena un tā pati puse.

Izmērs : Europa ir 1900 jūdzes (3100 km) diametrā, padarot to mazāku par Zemes mēness , bet lielāks par Plutons . Tas ir mazākais no Galilejas pavadoņiem.

Temperatūra : Eiropas virsmas temperatūra pie ekvatora nekad nepaaugstinās virs mīnus 260 grādiem pēc Fārenheita (mīnus 160 grādi pēc Celsija). Mēness polos temperatūra nekad nepaaugstinās virs mīnus 370 F (mīnus 220 C).



Misiju saraksts uz Eiropu

  • Pioneer 10 (1973. gada Jupitera sistēmas lidojums). Tas aizgāja pārāk tālu no Eiropas, lai iegūtu detalizētu ainu, taču misija atzīmēja dažas albedo (spilgtuma) variācijas uz Mēness virsmas.
  • Pioneer 11 (1974. gada Jupitera sistēmas lidojums). Kosmosa kuģis lidoja pa Eiropu gandrīz 375 000 jūdžu (600 000 km) attālumā, ļaujot tam saskatīt tikai dažas virsmas izmaiņas.
  • Voyager 1 (1979. gada Jupitera sistēmas lidojums). Veica tālu lidojumu no Eiropas, kā arī sniedza ieskatu par to, kā viena mēness gravitācija Jupitera sistēmā ietekmē citu gravitāciju. Piemēram, Io vulkānisms daļēji tika izsekots Io mijiedarbībai ar pavadoņiem, kā arī ar masīvo Jupiteru.
  • Voyager 2 (1979. gada Jupitera sistēmas lidojums). Viens no galvenajiem atklājumiem bija apstiprināt brūnas svītras visā Eiropas virsmā, kas liecina par plaisām ledus virsmā.
  • Galileo (riņķoja ap Jupiteru laikā no 1995. līdz 2003. gadam). Tās slavenākais atklājums Eiropā bija spēcīgu pierādījumu atrašana par okeānu zem ledus garozas pie Mēness virsmas.
  • Europa Clipper (ierosināts 2020. gadiem). Lidos ar Eiropu desmitiem reižu. Viens no tās galvenajiem mērķiem ir meklēt pierādījumus par acīmredzamajiem putniem, ko Habla pētnieki pamanījuši vairākas reizes.
  • JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (ierosināts 2020. gadiem). Meklēs molekulas, piemēram, organiskās molekulas, kas ir saistītas ar dzīvību veicinošiem procesiem. (Organiskie materiāli ir izplatīti Saules sistēmā, bet pašas molekulas ne vienmēr norāda uz dzīvību.)

Galileo Galilei galveno fragmentu tulkojums

Galileo Galileja žurnāla galveno fragmentu tulkojums, kurā sīki aprakstīts viņa atklājums par četriem pavadoņiem, kas riņķo ap Jupiteru. Galilejs izveidoja šīs skices pēc tam, kad 1610. gada janvārī atklāja četrus pavadoņus, kas riņķo ap Jupiteru. Mēness, vēlāk nosaukts par Io, Eiropu, Kallisto un Ganimēdu, bija pirmie, kas tika atklāti ārpus Zemes.(Attēla kredīts: NASA)

Atklāšana

Galileo Galilejs atklāja Eiropu 1610. gada 8. janvārī. Iespējams, ka vācu astronoms Saimons Mariuss (1573-1624) vienlaikus atklāja arī Mēnesi. Tomēr viņš savus novērojumus nepublicēja, tāpēc atklājums visbiežāk tiek ieskaitīts tieši Galileo. Šī iemesla dēļ Eiropu un pārējos trīs lielākos pavadoņus bieži sauc par Galilejas pavadoņiem. Galilejs tomēr par godu Medičiem pavadīja pavadoņus par Medikejas planētām ģimene . [Fotogrāfijas: Europa, Jupitera noslēpumainais ledus mēness]

Iespējams, ka Galileo novēroja Eiropu dienu agrāk, 1610. gada 7. janvārī. Tomēr, tā kā viņš izmantoja mazjaudīgu teleskopu, viņš nevarēja atšķirt Eiropu no Io, cita Jupitera pavadoņa. Tikai vēlāk Galileo saprata, ka tās ir divas atsevišķas struktūras.

Atklājumam bija ne tikai astronomiskas, bet arī reliģiskas sekas. Tolaik katoļu baznīca atbalstīja ideju, ka viss riņķo ap Zemi, ideja, ko senos laikos atbalstīja Aristotelis un Ptolemajs. Galileja novērojumi par Jupitera pavadoņiem - kā arī novērošana, ka Venēra izgāja cauri “fāzēm”, kas līdzīgas mūsu pašu mēnesim, sniedza pārliecinošus pierādījumus tam, ka ne viss griežas ap Zemi.

Uzlabojoties teleskopiskajiem novērojumiem, radās jauns skats uz Visumu. Mēness un planētas nebija nemainīgas un perfektas; piemēram, uz Mēness redzamie kalni parādīja, ka ģeoloģiskie procesi notika citur. Turklāt visas planētas riņķoja ap sauli. Laika gaitā tika atklāti pavadoņi ap citām planētām - un tika atklāti papildu pavadoņi ap Jupiteru.

Otrs “atklājējs” Marius vispirms ierosināja piešķirt četriem pavadoņiem pašreizējos vārdus, kas iegūti no grieķu mitoloģijas. Bet tikai 19. gadsimtā pavadoņiem oficiāli tika doti tā sauktie Galilejas vārdi, kurus mēs pazīstam līdz šim. Visi Jupitera pavadoņi ir nosaukti dieva mīļotājiem (vai upuriem, atkarībā no jūsu viedokļa). Grieķu mitoloģijā Eiropu nolaupīja Zevs (romiešu dieva Jupitera līdzinieks), kurš bija savācis nevainojamu baltu vērsi. Viņa dekorēja “vērsi” ar ziediem un brauca mugurā uz Krētu. Nokļūstot Krētā, Zevs pārvērtās sākotnējā veidolā un pavedināja viņu. Eiropa bija Krētas karaliene un dzemdēja Zevam daudz bērnu.

Šie attēli parāda Jupitera puslodi

Šajos attēlos redzama Jupitera mēness Europa puslode, ko kosmosa kuģis Galileo uzņēmis aptuveni 677 000 km attālumā. Kreisajā attēlā ir redzama Eiropa aptuveni patiesās krāsās, bet labajā - Europa uzlabotā krāsā, lai izceltu detaļas. Spilgta iezīme diska apakšējā labajā stūrī ir 45 km diametra krāteris Pwyll.(Attēla kredīts: NSSDC foto galerija)

Eiropas raksturojums

Ievērojama Europa iezīme ir tās augstā atstarošanas pakāpe. Eiropas ledus garoza piešķir tai albedo - gaismas atstarošanas spēju - 0,64, kas ir viens no augstākajiem visiem Saules sistēmas pavadoņiem.

Zinātnieki lēš, ka Eiropas virsma ir aptuveni 20 miljonus līdz 180 miljonus gadu veca, kas padara to par diezgan jaunu.

Attēli un dati no kosmosa kuģa Galileo liecina, ka Europa ir veidota no silikāta ieža, un tai ir dzelzs kodols un akmeņaina apvalka, līdzīgi kā uz Zemes. Tomēr atšķirībā no Zemes iekšienes Europa klinšaino interjeru ieskauj a ūdens un/vai ledus slānis tas ir no 50 līdz 105 jūdzēm (80 līdz 170 km) biezs, norāda NASA.

No Eiropas magnētiskā lauka svārstībām, kas liecina par kāda veida diriģentu, zinātnieki arī domā, ka zem Mēness virsmas atrodas okeāns. Šis okeāns varētu saturēt kādu dzīvības formu. Šī ārpuszemes dzīvības iespēja ir viens no iemesliem, kāpēc interese par Eiropu joprojām ir augsta. Faktiski nesenie pētījumi ir devuši jaunu dzīvību teorijai, kas liecina Eiropa var atbalstīt dzīvi .

Europa virsma ir pārklāta ar plaisām. Daudzi uzskata, ka šīs plaisas ir plūdmaiņu spēku rezultāts okeānā zem virsmas. Iespējams, ka tad, kad Eiropas orbīta tuvinās Jupiteram, jūras plūdmaiņas zem ledus paceļas augstāk nekā parasti. Ja tas tā ir, pastāvīga jūras pacelšanās un nolaišanās izraisīja daudzas plaisas, kas novērotas uz Mēness virsmas.

Lai iegūtu okeāna paraugus, var nebūt nepieciešama urbšana pa ledaino garozu, ja iespējamie plūmju atkārtotie novērojumi izrādās faktiskas ūdens strūklas. Lai gan pētnieki pamanīja pierādījumus 2012., 2014. un 2016. gadā, plūmju patiesajam raksturam - un kāpēc tie parādās sporādiski - ir vajadzīgi vairāk novērojumu.

2014. gadā zinātnieki atklāja, ka Europa var uzņemt kādu no plākšņu tektonika . Iepriekš Zeme bija vienīgais zināmais Saules sistēmas ķermenis ar dinamisku garozu, kas tiek uzskatīts par noderīgu dzīvības attīstībā uz planētas.

Europa: Kur dzīve var attīstīties?

Ūdens klātbūtne zem Mēness sasalušās garozas liek zinātniekiem to ierindot kā vienu no labākajiem punktiem Saules sistēmā. iespēja attīstīties dzīvībai .

Tiek uzskatīts, ka pavadoņu ledainajā dziļumā ir mantijas atveres, tāpat kā okeānos uz Zemes. Šīs ventilācijas atveres varētu nodrošināt nepieciešamo termisko vidi, lai palīdzētu dzīvībai attīstīties.

Ja dzīvība pastāv uz Mēness, iespējams, ka tā ir saņēmusi sitienu no komētu nogulsnēm. Saules sistēmas dzīves sākumā ledus ķermeņi, iespējams, ir nogādājuši organisku materiālu uz Mēnesi.

2016. gadā kāds pētījums liecināja Europa ražo 10 reizes vairāk skābekļa nekā ūdeņradis , kas ir līdzīgs Zemei. Tas varētu padarīt iespējamo okeānu draudzīgāku visu mūžu - un mēness, iespējams, nevajadzēs paļauties uz plūdmaiņu sildīšanu, lai radītu pietiekami daudz enerģijas. Tā vietā cikla vadīšanai pietiktu ar ķīmiskām reakcijām.

Turpmākā Eiropas izpēte

2013. gadā ASV Nacionālās pētniecības padomes Planētu zinātnes desmitgades pārskats izdeva 10 gadu ieteikumu NASA planētu izpētes programmai. Eiropas izpēte tika atzīta par augstākās prioritātes misiju. Kopš tā laika NASA ir strādājusi pie misijas uz Jupitera ledus mēness. 2017. gadā misija tika oficiāli izsaukta Eiropa Clipper pēc vairāku gadu pētniekiem un plašsaziņas līdzekļiem neoficiāli izmantojot monikeru.

Saskaņā ar NASA sniegto informāciju šī misija, kas aizies kādreiz 2020. gados, iespējams, desmitgades beigās, veiks 40 līdz 45 lidojumus no Eiropas ar kosmosa kuģi, kas riņķo ap Jupiteru. Uz kuģa būs deviņi zinātniski instrumenti, tostarp kameras, radars, lai aplūkotu zem ledus un mēģinātu noskaidrot tā biezumu, magnetometrs magnētiskā lauka mērīšanai (un ar to, cik sāļš ir okeāns), kā arī termiskais instruments meklēšanai izvirdumu pazīmēm. Lidmašīnu augstums svārstās no 16 jūdzēm (25 km) līdz 1700 jūdzēm (2700 km). Tādējādi lidmašīnas labi nonāk Eiropas radiācijas smagajā zonā, kas ir grūts, lai kosmosa kuģis varētu izdzīvot. Kosmosa kuģa ievešana zonā un no tās pagarinās tā kalpošanas laiku un atvieglos datu nosūtīšanu atpakaļ uz Zemi.

Viena no Europa Clipper prioritātēm būs sekot līdzi Habla novērojumiem par plūmēm. 'Ja plūmju esamība tiek apstiprināta un tie ir saistīti ar zemūdens okeānu, to sastāva izpēte palīdzētu zinātniekiem izpētīt potenciāli apdzīvojamās Eiropas vides ķīmisko sastāvu, vienlaikus samazinot nepieciešamību urbt ledus slāņus,' teikts NASA paziņojumā. paziņojums, apgalvojums.

Eiropas Kosmosa aģentūra plāno arī misiju uz Eiropu un diviem citiem pavadoņiem ar nosaukumu JUICE jeb JUpiter ICy moons Explorer. Paredzēts, ka misija tiks uzsākta 2022. gadā un vismaz trīs gadus ilgā misijā ieradīsies Jupitera apkārtnē 2029. gadā. Kad tas nokļūst Eiropā, misija apskatīs organiskās molekulas un citas sastāvdaļas, kas varētu padarīt mēness draudzīgu dzīvībai. Turklāt kosmosa kuģis pārbaudīs garozas biezumu, īpaši visos aktīvajos reģionos, ko tas atrod.