Европа, спутник Юпитера

Ледяной спутник Европа – второе после Земли место в Солнечной системе, где возможно присутствие жизни. Средняя температура поверхности планеты  –160 градусов Цельсия.

Европа спутник Юпитера

Долгое время считалось, что вода в жидком состоянии может находиться только на Земле, а присутствие воды на других планетах Солнечной системы представлено либо в виде льда, либо в газообразном состоянии. Наличие жидкой воды теоретически возможно и косвенно доказано на Марсе, под поверхностью планеты и под полярными шапками. Возможно также присутствие жидкой воды в атмосфере Юпитера. В тех слоях его атмосферы, где давление и температура подобна Земным, вода сконденсируется в капли. Но никто даже предположить не мог, что на маленьком спутнике Юпитера спрятан океан, больше Земного.

В 1610 году Галилео Галилей открыл 4 самых крупных спутника Юпитера: Ио, Европу, Ганимед и Каллисто. Сегодня эти спутники называют Галилеевыми. Второй по удаленности от Юпитера – ледяная Европа. Эта крошечная (диаметр 3000 км) по сравнению с Юпитером (140 000км в диаметре) планета в среднем удалена от него на 670 000 км.

Для сравнения, Луна удалена от Земли на среднее расстояние 380 000 км и имеет диметр 3400 км.

размеры-Европы-Луны-Земли

Современное изучение спутников планет-гигантов началось с миссий НАСА Вояджер 1 и 2. В 1979 году эти аппараты отправили первые изображения спутников Юпитера с близкого расстояния. С тех пор представление о спутниках планет-гигантов было полностью пересмотрено. Так, Ио, самый близкий к Юпитеру из Галилеевых спутников, вместо покрытого льдом и кратерами, предстал перед учеными горячим вулканически активным объектом. (Более подробно в статье – Ио)

Так же как Ио, Европа имеет слегка вытянутую орбиту вокруг Юпитера. Планета то приближается к гиганту, то удаляется от него. Полный оборот вокруг Юпитера Европа делает за 3,5 земных суток. Вращаясь вокруг Юпитера, Европа постоянно испытывает на себе влияние его гравитации. Юпитер словно растягивает, а затем сжимает Европу. Трение внутри Европы разогревает недра планеты. Этого тепла хватает для поддержания большого количества воды в жидком состоянии.

 

Внутреннее строение Европы

внутреннее строение Европа спутник

В центре Европы находится твердое металлическое ядро, покрытое слоем горных пород. Поверхностный слой состоит изо льда, толщиной от 10 до 30 км, под которым скрывается жидкий океан толщиной до 100 км. Океан такой величины может содержать в 2 раза больше пригодной для жизни воды, чем Земные океаны.

Европа спутник сравнение с Землей

Для сравнения, количество воды на Европе и на Земле.

Поверхность Европы самая гладкая в Солнечной системе, представлена в основном равнинами, хребтами изо льда, полосами и хаотичными областями. Разные проявления рельефа поверхности Европы так же служат доводом в пользу существования подповерхностного океана.

Хребты на поверхности Европы могут формироваться в результате намораживания льда в местах разломов поверхности, откуда в холодное космическое пространство испаряется подповерхностный океан.

Европа спутник Юпитера в натуральном цвете

Европа в натуральном (слева) и усиленных (справа) цветах. Фото НАСА, «Галилео».

Хаотичные области могут формироваться путем перемешивания разного по температуре льда. Лед, более холодный у поверхности, опускается к центру спутника, а более теплый лед, нагретый жидкой водой, поднимается на поверхность, создавая выпуклые и вогнутые образования – лентикулы (lat – lenticulae – веснушки). Для дальнейшего исследования Европы именно эти области могут быть выбраны в качестве основной цели как носители информации из глубоких слоев планеты.

Поверхность Европы

Поверхность Европы покрыта складками, трещинами и лентикулами, диаметр которых достигает 10 км. Фото НАСА, «Галилео».

Встречаются также и области, где поверхность Европы очень напоминает Земные пейзажи. На фото ниже, сделанном космическим аппаратом «Галилео», видны блоки водяного льда различной формы, которые откалывались, поворачивались и переворачивались в воде пока поверхность снова не застыла.

Поверхность Европа спутник

Поверхность Европы покрыта множеством темных линий. В длину они могут полностью опоясывать спутник, а в ширину достигать 20 км. Эти линии также могут служить доказательством существования океана под поверхностью планеты. Европа находится в гравитационном захвате Юпитера, то есть она всегда повернута к нему одной стороной. Исходя из этого, трещины должны образовываться и ориентироваться на планету. Но ориентация на Юпитер наблюдается только у молодых разломов, более древние ориентированы иначе, и чем более старые разломы, тем сильнее их смещение. Это может объясняться тем, что внешняя оболочка спутника вращается относительно ядра Европы под воздействием гравитации Юпитера, «плавая» на слое жидкой воды. Анализ данных с космических аппаратов «Галилео» и «Вояджер» позволяют говорить о том, что один полный оборот внешней оболочки планеты относительно ядра совершается за 12 000 лет.

Цвет полос говорит о различии химического состава воды под поверхностью и льда на поверхности. Существует также гипотеза, что цвет полос является следствием жизнедеятельности микроорганизмов, живущих под поверхностью Европы.

Линии на Европа спутник

Фото поверхности Европы в усиленных цветах. Изображение охватывает площадь 1200 км на 1200 км. Фото НАСА, «Галилео».

Атмосфера Европы в триллион раз разряженнее атмосферы Земли, и состоит из молекулярного кислорода. Под действием Солнечного ультрафиолетового излучения и радиации, поверхностный лед расщепляется на водород и кислород. Более легкий водород улетучивается в открытый космос, а кислород удерживается у поверхности Европы. Через трещины в поверхности и благодаря перемешиванию слоев льда, кислород может попадать в подповерхностный океан. Концентрация кислорода в океане Европы может быть сопоставима с концентрацией кислорода в глубинах Земного океана.

Европа спутник и Юпитер

Европа и Юпитер снятые КА «Новые горизонты» НАСА, по пути к Плутону.

Несмотря на то, что Европа находится за пределами обитаемой зоны Солнечной системы, условия, в которых она сформировалась, создают благоприятную обстановку для существования внеземной жизни. А обитающие на Земле организмы – экстремофилы, образ жизни которых связан с экстремальными условиями (температура, давление, кислотность среды) еще сильнее подогревают исследовательский интерес к этому непознанному миру.

В связи с реальной возможностью существования даже примитивной жизни, исследователи сталкиваются с проблемой заражения Земными организмами замкнутой экологической системы Европы. Именно для недопущения заражения Европы, космический аппарат НАСА «Галилео», после 8 лет исследований системы Юпитера, был отправлен на самосожжение в атмосферу Юпитера.

Дальнейшие исследования

Следующим гостем системы Юпитера станет межпланетный космический аппарат Jupiter Icy Moon Explorer Европейского космического агентства. Станция планируется к запуску в 2020 гг. для исследования Европы, Ганимеда и Каллисто. Вместе с этим ведутся разработки по созданию программы, включающей в себя бурение поверхности Европы и последующий сбор данных роботизированной плавающей станцией. Результатом этой программы может стать ответ на самый древний вопрос – одни ли мы во Вселенной?

Европа спутник в естественных цветах

Европа в естественных цветах. Фото НАСА, «Галилео».

Запись опубликована в рубрике Солнечная система с метками , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.