Все о европе спутнике юпитера. Что скрывают льды европы

Европа, спутник Юпитера, относящийся к галилеевым, расположен сразу после Ио. Однако это среди галилеевых спутников он второй, а среди всех известных спутников Юпитера он имеет шестой номер по удаленности от планеты. Как и прочие галилеевы спутники, Европа – уникальный мир, практически не похожий на все остальные. Мало того, возможно, что там имеется и жизнь!

• Этот спутник лишь немного меньше Луны – его диаметр около 3000 км, против лунных 3400 км. Среди галилеевых спутников Европа самая маленькая – Ио, Ганимед и Каллисто гораздо больше. По размеру Европа занимает 6-е место среди всех спутников Солнечной системы, однако, если свалить в кучу все прочие, более мелкие спутники, то Европа будет иметь большую массу.
• Европа состоит из силикатных пород, как и , а внутри имеется металлическое ядро. При вращении по орбите этот спутник Юпитера, как и прочие крупные спутники, всегда повернут к планете одной стороной.

• Верхний слой Европы, как предполагают ученые, и тому получено множество свидетельств, состоит из воды. То есть там имеется огромный океан из соленой воды, состав которой вполне схож с составом земной морской воды. А поверхность этого океана представляет собой ледяную кору толщиной 10-30 км – её мы и можем наблюдать.
• Есть свидетельства, что внутренняя часть Европы и её кора вращаются с разной скоростью, причем кора немного быстрее. Это проскальзывание происходит из-за того, что под корой находится толстый слой воды, и она никак не сцеплена с силикатными породами на дне подледного океана.
• На Европе совсем нет кратеров, гор, и прочих деталей ландшафта, которые мы бы ожидали здесь увидеть. Поверхность практически ровная, и Европа больше похожа на голый, ровный шар. Единственное, что там есть – трещины и разломы в ледяной поверхности.

Поверхность Европы

Если бы мы оказались на поверхности этого спутника Юпитера, то нашему глазу почти не за что было бы зацепиться. Мы бы увидели лишь сплошную ледяную поверхность, с очень редкими холмами высотой несколько сот метров, да трещинами, пересекающие её в разных направлениях. Лишь около 30 небольших кратеров имеется на всей поверхности, да встречаются области с обломками и ледяными хребтами. Но есть также и огромные, идеально ровные области недавно растекшейся и застывшей воды.

Детальных снимков Европы на небольшом расстоянии до сих пор не получено, хотя планируются облеты этого спутника аппаратом JUICE на высоте до 500 км, но случится это лишь в 2030 году. До сих пор наилучшие снимки получены аппаратом «Галилео» в 1997 году, но разрешение их не очень хорошее.

Европа обладает высоким альбедо – отражающей способностью, что говорит о сравнительной молодости льда. Это и неудивительно – Юпитера оказывает мощное приливное воздействие, из-за чего поверхность трескается и на нее выливается огромное количество воды. Европа – геологически активное тело, однако заметить какие-то изменения на ней не удается даже за десятилетия наблюдений.

Однако, находясь на поверхности, мы испытаем невероятный холод – там порядка 150-190 градусов ниже нуля. Кроме того, спутник находится в радиационном поясе Юпитера, и доза радиации, в миллион раз превышающая земную, нас просто убьет.

Подповерхностный океан и жизнь на Европе

Хотя Европа намного меньше Земли, и даже немного меньше Луны, однако океан под её ледяным панцирем поистине огромен – запасов воды в нём может быть вдвое больше, чем во всех земных океанах! Глубина этого подповерхностного океана может достигать 100 км.

Водяной лед на поверхности подвергается действию космической радиации и солнечного ультрафиолета. Из-за этого вода распадается на водород и кислород. Водород, как более легкий газ, улетучивается в космос, а кислород образует тонкую и очень разреженную атмосферу. Мало того, этот кислород может проникать и в воду, благодаря трещинам и перемешиванию льда, и постепенно насыщать её. Хотя этот процесс и медленный, но за миллионы лет, и благодаря большой поверхности, вода в океане Европы вполне могла насытиться кислородом до уровня его концентрации в земной морской воде. Расчеты это также подтверждают.

Мало того, исследования также говорят и в пользу того, что концентрация солей в воде также скорее всего близка к земной морской воде. Температура же её такова, что вода не замерзает, то есть вполне комфортна для живых организмов даже по земным меркам.

В итоге, имеем любопытную и парадоксальную ситуацию – возможность найти жизнь, пусть и микроскопическую, там, где никто её не ожидал встретить. Ведь условия в океане Европы должны быть практически схожими с теми, какие имеются в глубоководных местах земных океанов, а там тоже имеется жизнь. Например, земные экстремофилы вполне хорошо себя чувствуют в таких условиях.

На Европе может иметься собственная экосистема, и при попытках её изучения есть риск нарушить её, занеся туда земные микроорганизмы. Поэтому, когда аппарат «Галилео» выполнил свою миссию, его направили в атмосферу Юпитера где он благополучно сгорел, не оставив после себя ничего, что могло бы случайно попасть на Европу или другие спутники.

Будущие исследования спутника Юпитера Европы

В связи с возможностью наличия жизни на Европе, этот спутник занимает в планах ученых далеко не последнее место. Напротив, его изучение в этом плане стоит в списке приоритетных задач. Однако все не так просто.

На пути исследователей не только огромные расстояния – космические зонды давно научились их преодолевать. Но настоящее препятствие – ледяная кора Европы, толщиной 10 км и более. Разрабатываются разные варианты её преодоления, есть и вполне осуществимые.

Следующий полет к Юпитеру совершит европейский аппарат Jupiter Icy Moon Explorer, стар которого планируется в 2020 году. Он посетит Европу, Ганимед и Каллисто. Возможно, он даст много ценной информации, которая облегчит проникновение в океан Европы в следующих экспедициях.

Наблюдение спутника Юпитера Европа

Конечно, в имеющиеся у любителей астрономии телескопы рассмотреть какие-то подробности на спутниках Юпитера не получится. Однако можно наблюдать, например, прохождение спутников и их теней по диску планеты – это довольно любопытное явление.

Увидеть все четыре галилеевых спутника можно уже в 8-10-кратный бинокль. В телескоп, даже очень небольшой, их можно видеть очень отчетливо, конечно, в виде звезд. В более мощные телескопы можно различить их оттенок, например, Ио имеет желтоватый цвет из-за обилия серы.

Больше об этом уникальном спутнике Юпитера можно узнать из фильма National Geographic «Путешествие на Европу».

> Европа

Европа – самый маленький спутник галилейской группы Юпитера: таблица параметров, обнаружение, исследование, имя с фото, океан под поверхностью, атмосфера.

Европа входит в состав 4-х спутников Юпитера, открытых Галилео Галилеем. Каждый уникален и обладает своими интересными особенностями. Европа стоит на 6-й позиции по удаленности к планете и считается самой крошечной из галилейской группы. Обладает ледяной поверхностью и возможной теплой водой. Считается одной из наилучших целей для поиска жизни.

Обнаружение и имя спутника Европа

В январе 1610 года все четыре спутника заметил Галилей при помощи усовершенствованного телескопа. Тогда ему показалось, что эти светлые пятна отображают звезды, но потом он понял, что видит первые луны в чужом мире.

Имя досталось в честь финикийской дворянки и любовницы Зевса. Она была ребенком короля Тира и позже станет королевой Крита. Наименование предложил Симон Марий, который заявлял, что нашел луны самостоятельно.

Галилео отказался использовать это имя и просто пронумеровал спутники римскими цифрами. Предложение Мария возродилось лишь в 20-м веке и обрело популярность и официальный статус.

Обнаружение в 1892 году Альматеи сместило Европу на 3-е место, а находки Вояджера в 1979-м – на 6-е.

Размер, масса и орбита спутника Европа

В радиусе спутник Юпитера Европа охватывает 1560 км (0.245 земного), а по массе – 4.7998 х 10 22 кг (0.008 от нашей). Также она уступает лунному размеру. Орбитальный путь практически круглый. Из-за показателя эксцентриситета в 0.09 средняя дистанция от планеты – 670900 км, но может приближаться на 664862 км и отдаляться на 676938 км.

Как и все объекты в галилейской группе, пребывает в гравитационном блоке – повернута одной стороной. Но, возможно, блокировка не полная и есть вариант для несинхронного вращения. Асимметрия во внутреннем массовом распределении могла привести к тому, что осевое лунное вращение происходит быстрее орбитального.

На орбитальный путь вокруг планеты тратит 3.55 дней, а наклон к эклиптике составляет 1.791°. Наблюдается резонанс 2:1 с Ио и 4:1 с Ганимедом. Гравитация от двух спутников вызывает в Европе колебания. Приближение и отдаление от планеты приводит к приливам.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Европа.

Приливной изгиб из-за резонанса может привести к нагреву внутреннего океана и активации геологических процессов.

Состав и поверхность спутника Европа

По плотности достигает 3.013 г/см 3 , а значит состоит из скалистой части, силикатной породы и железного ядра. Над скалистым интерьером расположен ледяной слой (100 км). Возможно, он отделен внешней корой и нижним океаном в жидком состоянии. Если последний существует, то будет теплым, соленым с органическими молекулами.

Поверхность делает Европу одним из наиболее гладких тел в системе. Располагает незначительным количеством гор и кратеров, потому что верхний слой молодой и остается активным. Полагают, что возраст обновленной поверхности – 20-180 млн. лет.

Но экваториальной линии все же немного досталось и заметны 10-метровые ледяные пики (пенитенты), созданные влиянием солнечных лучей. Крупные линии простираются на 20 км и обладают рассеянными темными краями. Скорее всего, появились из-за извержения теплого льда.

Есть также мнение, что ледяная корка может выполнять обороты быстрее внутренней части. Это значит, что океан способен отделять поверхность от мантии. Тогда ледяной слой ведет себя по принципу тектонических плит.

Среди других особенностей заметны линтикулы эллиптической формы, относящиеся к разнообразным куполам, ямам и пятнам. Вершины напоминают старые равнины. Могли сформироваться из-за талой воды, поступающей на поверхность, а грубые узоры – небольшие фрагменты более темного материала.

При пролете Вояджера в 1979 году удалось разглядеть красновато-коричневый материал, укрывающий разломы. Спектрограф говорит, что эти участки богаты на соли и осаждаются через испарение воды.

Альбедо ледяной корки – 0.64 (одно из наивысших среди спутников). Уровень поверхностной радиации – 5400 мЗв в день, что убьет любое живое существо. Температурный показатель опускается к -160°C на экваториальной линии и -220°C на полюсах.

Подповерхностный океан на спутнике Европа

Многие ученые уверены, что под ледяным слоем скрывается океан в жидком состоянии. На это намекают множество наблюдений и изгибы поверхности. Если так, то он простирается на 200 м.

Но это спорный момент. Некоторые геологи выбирают модель с толстым льдом, где океан практически не контактирует с поверхностным слоем. Сильнее всего на это указывают масштабные лунные кратеры, крупнейшие из которых окружены концентрическими кольцами и наполнены свежими ледяными отложениями.

Внешняя ледяная кора охватывает 10-30 км. Полагают, что океан может занимать 3 х 10 18 м 3 , что вдвое больше, чем количество воды на Земле. На наличие океана указал аппарат Галилео, отметивший небольшой магнитный момент, индуцирующийся меняющейся частью планетарного магнитного поля.

Периодически отмечают возникновение водяных струй, возвышающихся на 200 км, что в 20 раз выше земного Эвереста. Они появляются, когда спутник максимально отдален от планеты. Подобное наблюдают также на Энцеладе.

Атмосфера спутника Европа

В 1995 году аппарат Галилео зафиксировал на Европе слабый атмосферный слой, представленный молекулярным кислородом с давлением в 0.1 микро Паскаля. Кислород не обладает биологическим происхождением, а формируется из-за радиолиза, когда УФ-лучи из планетарной магнитосферы ударяют в ледяную поверхность и делят воду на кислород и водород.

Обзор поверхностного слоя выявил, что часть созданного молекулярного кислорода сохраняется из-за массы и силы тяжести. Поверхность способна контактировать с океаном, поэтому кислород может достичь воды и активировать биологические процессы.

Большой объем водорода уходит в пространство, формируя нейтральное облако. В нем практически каждый атом проходит через ионизацию, создавая источник для планетарной магнитосферной плазмы.

Исследование спутника Европа

Первыми полетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Фотографии с крупным планом доставили Вояджеры в 1979-м, где передали изображение ледяной поверхности.

В 1995 году корабль Галилео приступил к 8-летней миссии по изучению Юпитера и ближайших спутников. С появлением возможности подповерхностного океана Европа стала интересным объектом для изучения и привлекла научный интерес.

Среди предложений по миссиям фигурирует Europa Clipper. Аппарат должен обладать радаром, пробивающимся сквозь ледяной покров, коротковолновой ИК-спектрометр, топографический тепловизор и ионно-нейтральный масс-спектрометр. Главная цель – исследовать Европу, чтобы определить ее пригодность для жизни.

Рассматривают также возможность спуска посадочного аппарата и зонда, которые должны определить океаническую протяжность. С 2012 года готовится концепция JUICE, которая пролетит над Европой и уделит время на изучение.

Обитаемость спутника Европа

Спутник планеты Юпитер Европа обладает высоким потенциалом для поиска жизни. Она может существовать в океане или гидротермальных воздуховодах. В 2015 году объявили, что морская соль способна покрывать геологические особенности, а значит жидкость контактирует с дном. Все это говорит о присутствии в воде кислорода.

Все это возможно, если океан теплый, ведь при низких температурах привычная нам жизнь не выживет. Также убийственным будет высокий уровень соли. Есть намеки на присутствие жидких озер на поверхности и обилие перекиси водорода на поверхности.

В 2013 году в НАСА объявили о находке глинистых минералов. Они могли появиться из-за кометного или астероидного удара.

Колонизация спутника Европа

Европа рассматривается как выгодная цель для колонии и преобразования. Прежде всего, на ней есть вода. Конечно, придется много бурить, но зато колонисты получат богатый источник. Внутренний океан также обеспечит воздухом и ракетным топливом.

Ракетные удары и прочие способы повышения температуры помогут сублимировать лед и сформировать атмосферный слой. Но есть и проблемы. Юпитер осаждает спутник огромным количеством радиации, от которой можно умереть за день! Поэтому колонию придется поместить под ледяной покров.

Гравитация низкая, а значит экипажу придется бороться с физической слабостью в виде атрофированных мышц и разрушения костей. На МКС выполняют специальный комплекс упражнений, но там условия будут еще сложнее.

Полагают, что на спутнике могут жить организмы. Опасность в том, что прибытие человека принесет земные микробы, которые нарушат привычные для Европы и ее «жителей» условия.

Пока мы пытаемся колонизировать Марс, но о Европе не забудут. Этот спутник слишком ценный и обладает всеми необходимыми условиями для наличия жизни. Поэтому за зондами однажды последуют и люди. Изучите карту поверхности спутника Юпитера Европы.

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Европа была открыта в 1610 году Галилео Галилеем. Симон Мариус (Марий) (1573-1624), немецкий астроном, наблюдал эти спутники Юпитера одновременно с Галилеем и оспаривал приоритет их открытия. Он же дал названия этим спутникам по именам древнегреческих мифологических героев. Европа, дочь финикийского царя Агенора, была похищена Юпитером, который принял облик быка.

Европа - второй спутник Юпитера, по величине немного меньше Ио и сравнимый с Луной. Экваториальный радиус 1569 км, средняя плотность 3.01 (г/см 3). По форме это круглый шар, не имеющий сжатия, выступов и впадин. Это ледяной спутник, отражающий значительную часть падающего на него света. Альбедо Европы составляет 0.64. Некоторые физические характеристики представлены в таблице.

Внутреннее строение и поверхность Европы

Согласно новым результатам космического аппарата Галилео, Европа имеет металлическое ядро и внутреннюю структуру, подобную Земле. В недрах Европы выделяется энергия приливных взаимодействий, которая поддерживает в жидком виде толстую мантию или глубочайший подледный океан. Благодаря небольшому эксцентриситету орбиты и гравитационному воздействию других спутников Юпитера рассеиваемая энергия довольно велика, поэтому океан может быть теплым. Предполагается, что глубина океана составляет несколько десятков километров, а ледяная кора всего несколько километров. Эта оболочка очень хрупкая и под действием перемещающегося приливного выступа иногда лопается, образуя доступ жидкой воды. Европа является удивительным местом, где существует масса проявлений геологической активности.

Поверхность Европы представляет собой ледяную оболочку, покрытую глобальной сетью искривленных линий. Повидимому, это трещины в ледяной коре, вызываемые тектоническими процессами. Размер и геометрия некоторых особенностей указывают на то, что существует тонкий ледяной слой, покрытый водой или мокрым льдом, а также существует движение, напоминающее дрейф земных айсбергов. Ледяная корка в местах разломов смазывается теплым льдом или даже жидкой водой. Эти результаты подвинули ученых еще на один шаг к разрешению вопроса, достаточно ли тепла на Европе, чтобы удовлетворять условиям возникновения жизни.

Существуют три основных критерия для возможности развития жизни вне Земли - это присутствие воды, органических молекул и достаточного количества тепла. Первые два критерия на Европе выполняются - Европа имеет водяной лед, а органические соединения широко распространены в солнечной системе. Самый большой вопрос, достаточно ли тепла генерируется внутри спутника. Новые снимки показали, что на Европе существует достаточно тепла для образования потоков на поверхности, что под ледяной коркой возможно существование теплого льда или даже жидкой воды. Таким образом, Европа имеет большой потенциал удовлетворить и этому критерию для возникновения экзобиологии.

Атмосфера

В 1997 году приборы Галилео обнаружили ионосферу Европы, что указывает на то, что у этого ледяного спутника есть атмосфера. На Европе этот ионизированный слой атмосферы образован либо радиацией Солнца, либо энергетическими частицами из магнитосферы Юпитера. Европа, как и все другие галилеевы спутники, погружена в эту магнитосферу. Заряженные частицы магнитосферы Юпитера ударяются с большой энергией о ледяную поверхность Европы, выбивая атомы из молекул воды с поверхности спутника. Максимальная плотность ионосферы составляет 10 000 электронов на см 3, что значительно ниже, чем средняя плотность от 20 000 до 250 000 в ионосфере Юпитера. Это указывает на то, что ионосфера Европы очень разреженная, тем не менее для ученых этого достаточно, чтобы подтвердить присутствие атмосферы на Европе.

Эти новые данные Галилео подтвердили наблюдения Хаббловского телескопа о наличии эмиссии кислорода на Европе. В 1995 году астрономы, используя Хаббловский телескоп, обнаружили присутствие чрезвычайно разреженной атмосферы молекулярного кислорода на Европе. Кроме Земли известны только 2 объекта солнечной системы, а именно, планеты Марс и Венера, которые имеют молекулярный кислород в атмосфере. Кислородная атмосфера Европы так разрежена, что давление на поверхности составляет одну стомиллиардную часть от земного. Удивительно, что Хаббловский телескоп смог обнаружить такой чрезвычайно разреженный газ на таком далеком расстоянии.

Ученые предварительно предсказывали, что Европа может иметь атмосферу, содержащую кислород. Однако в отличие от Земли, где организмы генерируют и поддерживают содержание кислорода в атмосфере на уровне 21 %, на Европе кислород образуется небиологическими процессами. Ледяная поверхность Европы подвергается воздействию солнечного света и бомбардируется пылью и заряженными частицами интенсивного магнитного поля Юпитера. Комбинируясь, эти процессы заставляют замерзший водяной лед на поверхности испаряться, как и газовые фрагменты молекул воды. После образования газовых молекул они проходят ряд химических реакций, в результате которых появляется молекулярный водород и кислород. Относительно легкий водород улетучивается в пространство, а тяжелые молекулы кислорода аккумулируются, образуя атмосферу, протянувшуюся на 200 км над поверхностью. Газ медленно улетучивается в пространство и должен постоянно пополняться.

До недавнего времени среди всех открытых естественных спутников планет были известны только 3 спутника, имеющие атмосферы. Это Ио с атмосферой, состоящей из диоксида серы, а также Титан и Тритон с азотно-метановыми атмосферами. Атмосфера Ио была обнаружена в 1973 году. Эта необычная атмосфера образована диоксидом серы, выбрасываемым из вулканов. Ионосфера Ио простирается на значительное расстояние от поверхности спутника. Как уже сказано, на Европе обнаружена атмосфера, содержащая молекулярный кислород. В настоящее время ученые изучают Ганимед и Каллисто на предмет присутствия у них атмосферы и ионосферы. Сильно разреженная атмосфера уже обнаружена на Каллисто.

Орбита, теория движения

Орбита Европы является резонансной из-за соизмеримости средних движений Ио, Европы и Ганимеда в соотношении 1: 2: 4. Основные параметры ее орбиты представлены в таблице:

В настоящее время наилучшей теорией движения галилеевых спутников Юпитера является теория Лиске . Наиболее полную картину движения галилеевых спутников представил Феррас-Мелло в монографии "Динамика галилеевых спутников Юпитера" . Используя классический метод возмущений, он получил все основные неравенства в их движении. С количественной точки зрения самыми интересными элементами являются константы интегрирования и главные неравенства в движении спутников. Всего теория их движения содержит более тридцати физических параметров и констант интегрирования, которые должны быть определены из наблюдений. Это элементы орбит всех четырех спутников, два параметра движения полюса Юпитера и несколько физических параметров, характеризующих возмущающие силы.

Вращение

Европа, также как и все галилеевы спутники, находится в синхронном вращении с Юпитером, т.е.период обращения вокруг Юпитера совпадает с периодом вращения спутника вокруг оси. Рекомендуемые величины для направления на северный полюс вращения и первый меридиан спутников Юпитера (1994, IAUWG) .

Прямое восхождение и склонение являются стандартными экваториальными координатами на экваторе J2000 на эпоху J2000.

Координаты северного полюса неизменной плоскости = 273°.85, = 66°.99.
Т - интервал в юлианских столетиях (по 36525 дней) от стандартной эпохи,
d - интервал в днях от стандартной эпохи,
Стандартная эпоха 1.5 января 2000, т.е. 2451545.0 TDB

где
J4 = 355.°80 + 1191.°3 T ,
J5 = 119.°90 + 262.°1 T ,
J6 = 229.°80 + 64.°3 T ,
J7 = 352.°25 + 2382.°6 T ,
J8 = 113.°35 + 6070.°0 T .

Галилео Галилей обнаружил Европу 8 января 1610 года. Вполне возможно, что немецкий астроном Симон Мариус (1573-1624) также обнаружили спутник в то же время. Однако именно Галилео приписывают это открытие. По этой причине, Европу и три других крупнейших спутника называют Галилеевыми спутниками. Галилей, однако, назвал спутник Юпитера Медичи в честь семьи Медичи.

Открытие спутников Юпитера помогло ученым понять, что планеты в нашей Солнечной системе, в том числе Земля, вращаются вокруг Солнца, а не вокруг Земли.

В греческой мифологии, Европа была похищена Зевсом, который принял форму белого быка, чтобы соблазнить ее. Она украшала «быков» цветами и поехала на спине быка на . Как только она оказалась на Крите, Зевс, аналогом которого является римский бог Юпитер, превратился обратно в свою первоначальную форму и соблазнил Европу.

Замечателен по своей уникальности юпитерианский ледяной спутник Европа. Имя ему дано в честь возлюбленной греческого бога Юпитера. Открытие Европы приходится на 1610 год, это событие случилось вскоре после того, как изобрели телескоп. Она схожа размерами с нашей Луной, только вот поверхность полностью покрыта ледяным панцирем. Огромных гор, как на других небесных телах и некоторых планетах Солнечной системы, там нет, только возвышенности высотой не более ста метров. На спутнике Европа достаточно холодно, минусовая температура держится около ста шестидесяти градусов по Цельсию.

Гравитационное притяжение Европы к Юпитеру сильнее в тысячу раз, чем приливное воздействие Луны на Землю. Спутник Европа немного меньше . Оно воздействует на ледяную поверхность, вызывая деформации в слое льда и, помимо этого, провоцирует повышенную геологическую активность - благодаря чему внутри спутника Европа вырабатывается тепло, а на дне, возможно, бьют гейзеры. Этим объясняются редкие кратеры на его поверхности и достаточно молодой внешний вид Европы - выглядит старушка не больше, чем на пятьдесят миллионов лет. Это по космическим меркам - несколько мгновений вечности.

Благодаря собственному теплу, под ледяной корой Европы присутствует огромный невидимый океан. По предположениям астрономов, глубина его может достигать колоссальной цифры в сто километров. Зонд с космического аппарата «Галилео» принес весть о том, что в сильно разряженной атмосфере спутника Европа, кроме кислорода, есть углекислый газ. Судя по всему, на поверхность он поступает из океанских глубин. И это любопытный факт с точки зрения наличия жизни.

Учёные попытались определить, насколько загрязнена снежная поверхность Европы серой. Сера выбрасывается с другого спутника Юпитера, Ио, встраивается в виде ионов в магнитосферу Юпитера и постоянно бомбардирует поверхность Европы. Плотность этого потока известна, поэтому при помощи содержания серы можно определить возраст небесного тела. Измерения, выполненные с борта искусственного спутника Земли, дали следующие результаты: серы намного меньше, чем ожидалось, а средняя скорость выпадения осадков на поверхность за счёт извержения воды составляет не менее 10 см за 1 млн лет.

Дно подлёдного океана должно быть сложено из силикатных пород, составляющих основную часть массы спутника. Если в силикатной подводной коре Европы имеются места повышенного тепловыделения (подводные вулканы), в результате термохимического синтеза могут возникать сложные химические соединения. Правда, существование таких очагов сомнительно, так как масса Европы уступает массе спокойной в вулканическом отношении Луны.

По своему объёму океан Европы должен быть близок к земному, если его глубина составляет 50-60 км. При ускорении свободного падения на поверхности 1,32 м/с2 давление на его дне такое же, как на 4-километровой глубине земного океана. Известно, что жизнь появилась именно в океанах, но для океанов Европы имеется труднопреодолимое ограничение: отсутствие источников энергии, каким на Земле является солнечный свет. Жизнь и фотосинтез неразделимы. Правда, есть одно исключение: соединения серы, образующиеся при весьма высоких температурах подводных извержений, используются некоторыми микроорганизмами в хемосинтезе (химическом синтезе под воздействием тепла).

Слабая атмосфера Европы все-таки имеет некоторое количество кислорода, вполне достаточное для поддержания суперхолодостойких видов жизни. Любой лед, впрочем, как и вода, в основе своей имеет кислород и водород, а постоянная радиация, исходящая с Юпитера, инициирует образование свободного кислорода и других окислителей на спутнике Европа, например, пероксида водорода. Как раз такая реактивность, присущая кислороду, в основном генерирует энергию, помогающую развитию жизни.

Астробиологи в большинстве своем уверены, что за пределами Земли должна быть жизнь. Причем для ее обнаружения вовсе не надо лететь куда-то в запредельные , достаточно осмотреться по сторонам в родной Солнечной системе. Там, где есть океан - должна присутствовать и биологическая составляющая. А на спутнике Европа он есть - под ледяным многокилометровым покровом.

Группа ученых-астрономов из Остинского универстета пришла к выводу, что постоянное перемешивание нижних океанических слоев вкупе с имеющими место быть неглубокими озерами в толще льда, предоставляет все возможности для зарождения жизни. Перед тем, как сделать это умозаключение, астрофизики тщательно проанализировали всю информацию, поступившую в свое время с «Галилео».

Выдвинуты предположения, что подледный океанический массив спутника Европы очень похож своими параметрами на участки океанов, находящихся рядом с глубинными геотермальными источниками. Антарктическое озеро Восток тоже, возможно, близко по своим параметрам к составу и условиям океана Европы.

Загадочный рисунок ледяной поверхности Европы вот уже несколько десятилетий не дает покоя ученым, которые пытаются выяснить, каким образом на спутнике Европа мог образоваться такой удивительный рельеф, словно состоящий из сетки трещин. Выдвинута, судя по всему, очень близкая к истине гипотеза, согласно которой образовавшиеся трещины - прямое следствие значительного перепада температур. Он происходит из-за того, что горячие воды от глубинных источников поднимаются к поверхности и замерзают. Расширяясь при охлаждении, вода, таким образом, рвет лед, образовывая трещины.

Европа - очень гладкий спутник, напоминающий бильярдный шар. Наибольшие перепады высот не превышают 50 м. Объясняться такой природный феномен может и молодостью рельефа и существованием какого-то механизма сглаживания. В пользу второго говорит высокая температура (жидкий океан воды) и способность льда в таких условиях к пластическим перемещениям (ледники).

Есть и другие столь же гипотетические идеи, например, поглощение света микроорганизмами в короткий период существования новых трещин в ледяном панцире планеты. Что же касается океана и связанных с ним предположений, то пока это только гипотезы.

Изображения, полученные космическим аппаратом «Галилей» в августе 1999 года, показывают области Тера и Трейс, каждая около 80 км шириной. Искривлённые края вызывают у учёных предположение, что это район геологической активности. Участки поверхности распадались на части, а затем соединялись в новом положении. Геологические данные и наличие магнитного поля приводят учёных к выводу, что на Европе может существовать подземный океан. Части рельефа красно-коричневого цвета не содержат льда и являются следствием геологической активности. Светло-голубые участки изображения соответствуют участкам рельефа, покрытым тонкозернистым льдом, тёмно-голубые - грубозернистым. Длинные тёмные линии - гребни и трещины в поверхности, некоторые из них достигают размера до 3000 км. Возможно, существует приливный цикл, связанный с Юпитером, при котором Европа разогревается, а затем охлаждается

К спутнику Юпитера Европе через несколько лет планируется послать космический спускаемый аппарат, способный пробиться сквозь всю толщу и выяснить, наконец, что же творится на дне загадочного океана.

Год открытия: 1610

Орбита: 421 600 км от Юпитера

Длительность суток: 1.769 дня

Наклон орбиты: 0.04 градуса

Радиус: 1815 км

Масса: 8.933.1022 кг

Плотность: 3.533 г/см3

Эксцентриситет орбиты: 0,004

Расстояние спутника Европы

История открытия и название

Название «Европа» было предложено С. Мариусом в году, однако в течение долгого времени оно практически не использовалось. Галилей назвал четыре открытые им спутника Юпитера «планетами Медичи » и дал им порядковые номера; Европу он обозначил как «второй спутник Юпитера». Лишь с середины XX века название «Европа» стало общеупотребительным.

Физические характеристики

Внутреннее строение Европы

Европа относится к числу крупнейших спутников планет Солнечной системы ; по размерам она близка к Луне .

Предполагают, что поверхность Европы претерпевает постоянные изменения, в частности, образуются новые разломы. Края некоторых трещин могут двигаться относительно друг друга, причём подповерхностная жидкость иногда может подниматься через трещины наверх. На Европе имеются протяжённые двойные хребты (см. снимок); возможно, они образуются в результате нарастания льда вдоль кромок открывающихся и закрывающихся трещин (см. схему образования хребтов).

Нередко встречаются и тройные хребты. Полагают, что механизм их образования происходит по следующей схеме . На первом этапе в результате приливных деформаций в ледяном панцире образуется трещина, края которой «дышат», разогревая окружающее вещество. Вязкий лёд внутренних слоёв расширяет трещину и поднимается вдоль неё к поверхности, загибая её края в стороны и вверх. Выход вязкого льда на поверхность образует центральный хребет, а загнутые края трещины - боковые хребты. Эти геологические процессы могут сопровождаться разогревом вплоть до плавления локальных областей и возможных проявлений криовулканизма .

На поверхности спутника имеются протяжённые полосы, покрытые рядами параллельных бороздок. Центр полос светлый, а края тёмные и размытые. Предположительно, полосы образовались в результате серий криовулканических водных извержений вдоль трещин. При этом тёмные края полос, возможно, сформировались в результате выброса на поверхность газа и осколков пород. Имеются и полосы другого типа (см. снимок), которые, как полагают, образовались в результате «разъезжания» двух поверхностных плит, с дальнейшим заполнением трещины веществом из недр спутника.

Рельеф некоторых частей поверхности позволяет предположить, что в этих участках поверхность когда-то была полностью расплавлена, и в воде даже плавали льдины и айсберги. Причём видно, что льдины (вмороженные ныне в ледяную поверхность) ранее образовывали единую структуру, но затем разъехались и повернулись.

Обнаружены тёмные «веснушки» (см. снимок) - выпуклые и вогнутые образования, которые могли сформироваться в результате процессов, аналогичным лавовым излияниям (под действием внутренних сил «тёплый», мягкий лёд двигается от нижней части поверхностной корки вверх, а холодный лёд оседает, погружаясь вниз; это ещё одно из доказательств присутствия жидкого, тёплого океана под поверхностью). Встречаются и более обширные тёмные пятна (см снимок) неправильной формы, образовавшиеся, предположительно, в результате расплавления поверхности под действием приливов океана, либо в результате выхода внутреннего вязкого льда. Таким образом, по тёмным пятнам можно судить о химическом составе внутреннего океана и, возможно, прояснить в будущем вопрос о существовании в нём жизни .

Предполагается, что подлёдный океан Европы близок по своим параметрам к участкам океанов Земли вблизи глубоководных геотермальных источников, а также к подлёдным озёрам, таким, как озеро Восток в Антарктиде . В таких водоёмах может существовать жизнь . В то же время, некоторые учёные полагают, что океан Европы может представлять собой довольно ядовитую субстанцию, не слишком подходящую для жизнедеятельности организмов.

Помимо Европы, океаны предположительно имеются на Ганимеде и Каллисто (судя по структуре их магнитных полей). Но, согласно расчётам, жидкий слой на этих спутниках начинается глубже и имеет температуру существенно ниже нуля (при этом вода остаётся в жидком состоянии благодаря высокому давлению).

Открытие на Европе водяного океана имеет важное значение для поисков внеземной жизни . Поскольку поддержание океана в тёплом состоянии происходит не столько благодаря солнечному излучению, сколько в результате приливного разогрева, то это снимает необходимость наличия близкой к планете звезды для существования жидкой воды - необходимого условия возникновения белковой жизни . Следовательно, условия для формирования жизни могут возникать в периферийных областях звёздных систем, около маленьких звёзд и даже вдали от звёзд, например, в системах планетаров .

Атмосфера

Субмарина («гидробот») проникает в океан Европы (взгляд художника)

В последние годы разработано несколько перспективных проектов изучения Европы с помощью космических аппаратов. Один из них - амбициозный проект Jupiter Icy Moons Orbiter , который первоначально планировался в рамках программы «Прометей» по разработке космического аппарата с ядерной энергоустановкой и ионным двигателем . Этот план был отменён в 2005 году из-за нехватки средств. В настоящее время в НАСА прорабатывается проект Europa Orbiter , предполагающий вывод на орбиту Европы космического аппарата с целью подробного изучения спутника. Запуск аппарата может быть произведён в ближайшие 7-10 лет, при этом возможно сотрудничество с ЕКА , которое также разрабатывает проекты по изучению Европы. Однако в настоящее время () пока нет конкретных планов по финансированию и осуществлению этого проекта.

Европа в фантастике, кино и играх

• Европа играет важную роль в романе Артура Кларка «2010: Одиссея Два» и одноимённом фильме Питера Хаймса. Внеземной разум намеревается ускорить эволюцию примитивной жизни, имеющейся в подлёдном океане Европы, и с этой целью трансформирует Юпитер в звезду . В романе «2061: Одиссея Три» Европа предстаёт уже как тропический водный мир.

• В «Схизматрице» Брюса Стерлинга Европа описана как мёртвый «ледяной» мир с безжизненным внутренним океаном. Одна из человеческих цивилизаций, расселившихся по Солнечной системе , принимает решение переселиться на Европу. Они создают на спутнике биосферу, а также полностью видоизменяют человека, чтобы он мог комфортно существовать в океане Европы.
• В повести Грега Бира «Божья кузница» Европа разрушается пришельцами, которые используют её лёд с целью изменения среды обитания на других планетах.
• В произведении Дэна Симмонса «Илион» Европа является местом обитания одной из разумных машин.
• В книге Йена Дугласа «Схватка за Европу » на Европе находится ценный инопланетный артефакт, за обладание которым в 2067 году сражаются американские и китайские войска.
• В повести Мишеля Саважа «Узники Европы» («Outlaws of Europa») ледяной спутник превращён в гигантскую тюрьму.
• В компьютерной игре Infantry под ледяной корой Европы расположены города.
• В игре Battlezone Европа в числе некоторых других тел Солнечной Системы представлена в виде холодной, ледяной арены битвы двух сверхдержав: США и воображаемого Советского Блока.
• В игре Abyss: Incident at Europa действие происходит на подводной базе в океане Европы.
• В одном из эпизодов аниме Cowboy Bebop команда космического корабля Bebop вынужденно высаживается на Европу, которая изображена в виде провинциальной планеты с маленьким населением.
• Помимо художественных произведений имеются концепции (довольно фантастичные) колонизации Европы . В частности, в рамках проекта «Артемис» ( , , ) предлагается использовать жилища типа иглу либо размещать базы на внутренней стороне ледяной коры (создавая там «воздушные пузыри»); океан предполагается исследовать с помощью подводных лодок. А политолог и инженер авиакосмической техники Т. Гэнгэйл даже разработал календарь для европанских колонистов (см. ).

См. также

Литература

• Ротери Д. Планеты. - М.: Фаир-пресс, 2005. ISBN 5-8183-0866-9
• Под ред. Д. Моррисона. Спутники Юпитера. - М.: Мир, 1986. В 3-х томах, 792 с.

Ссылки

Примечания