Europa | |
---|---|
Satellit | |
Europa i naturliga färger (bild " Galileo ") | |
Andra namn | Jupiter II |
Upptäckt [1] | |
Upptäckare | Galileo Galilei |
Plats för upptäckt | Universitetet i Padua , Italien |
öppningsdatum | 8 januari 1610 |
Orbitalegenskaper [2] | |
Periovy | 664 792 km |
Apoiovy | 677 408 km |
Huvudaxel ( a ) | 671 100 km |
Orbital excentricitet ( e ) | 0,0094 |
siderisk period | 3 551 jorddagar |
Orbital hastighet ( v ) | 13.740 km/s |
Lutning ( i ) | 0,466° till Jupiters ekvator; 1,79° mot ekliptikan |
Vems satellit | Jupiter |
Fysiska egenskaper [2] [3] | |
Medium radie | 1560,8±0,5 km |
Stor cirkelomkrets | 9807±3 km |
Ytarea ( S ) | 30,61 miljoner km² |
Volym ( V ) | 15,93 miljarder km³ |
Massa ( m ) | 4,8017⋅10 22 kg [4] |
Genomsnittlig densitet ( ρ ) | 3,014±0,05 g/cm³ [4] |
Tyngdacceleration vid ekvatorn ( g ) | 1,315 m/s² |
Andra utrymningshastighet ( v 2 ) | 2,026 km/s |
Rotationsperiod ( T ) | synkroniserad (vänd till Jupiter på ena sidan) |
Axis lutning | förmodligen runt 0,1° [5] |
Albedo |
0,67±0,03 ( geometrisk ) |
Skenbar storlek |
5,29±0,02 m (i opposition ) |
Temperatur | |
På en yta |
50 K (vid polerna) - 110 K (vid ekvatorn) [4] |
Atmosfär | |
Atmosfärstryck | 0,1 µPa eller 10 −12 atm [6] |
Förening: syre | |
Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Information i Wikidata ? |
Europa ( forngrekiska Ἐυρώπη ), eller Jupiter II , är Jupiters sjätte satellit , den minsta av de fyra galileiska satelliterna . Upptäcktes 1610 av Galileo Galilei [1] och förmodligen av Simon Marius samtidigt. Under århundradena har fler och mer omfattande observationer gjorts av Europa med hjälp av teleskop och, från och med 1900-talets sjuttiotal, av rymdfarkoster som flög nära.
I storlek sämre än månen . Europa består huvudsakligen av silikatstenar och innehåller en järnkärna i mitten. Ytan är gjord av is och är en av de jämnaste i solsystemet; den har väldigt få kratrar , men många sprickor. Lätt märkbar ungdom och jämnhet på ytan ledde till hypotesen att under den finns ett vattenhav , där närvaron av mikroskopiskt liv inte är utesluten [7] . Det fryser förmodligen inte på grund av tidvattenkrafter , vars periodiska förändringar gör att satelliten deformeras och som ett resultat värmer dess inre. Detta är också anledningen till Europas endogena geologiska aktivitet, som påminner om plattektoniken [8] . Satelliten har en extremt sällsynt atmosfär, som huvudsakligen består av syre .
Europas intressanta egenskaper, särskilt möjligheten att upptäcka utomjordiskt liv, har lett till ett antal förslag för satellitforskning [9] [10] . Rymdfarkostuppdraget Galileo , som började 1989, har tillhandahållit de flesta aktuella data om Europa. NASA:s budget för 2016 avsatte medel för utvecklingen av en automatisk interplanetär station Europa Clipper , designad för att studera Europa för dess beboelighet, lanseringen är troligen i mitten av 2020-talet [11] [12] . Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) är planerad att lanseras 2022 [13] för att studera Jupiters isiga månar .
Tillsammans med de andra tre största månarna på Jupiter ( Io , Ganymedes och Callisto ) upptäcktes Europa av Galileo Galilei i januari 1610 [1] med hjälp av ett 20x refraktorteleskop som han uppfann.
Den första observationen av satelliten gjordes av Galileo natten mellan den 7 och 8 januari 1610 vid universitetet i Padua , men då kunde han inte separera Europa från en annan Jupiter-satellit - Io - och antog dem för ett enda objekt, om vilket han skrev en anteckning i sin dagbok, varav ett fragment senare publicerades i Stella Gazette [14] .
Galileo Galilei. Stella Gazette :
På den sjunde dagen i januari i innevarande år, ett tusen sexhundratio, vid den första timmen av följande natt, när jag observerade himmelkropparna med hjälp av ett teleskop, visade sig Jupiter för min blick. Eftersom jag redan hade förberett ett utmärkt instrument, fick jag veta att Jupiter åtföljdes av tre stjärnor, även om de var små, men ändå mycket ljusa ... Även om jag trodde att de tillhörde antalet orörliga, blev jag fortfarande förvånad över dem, eftersom de var placerade exakt i en rät linje parallell med ekliptikan och var mer lysande än andra av samma storlek.
- 7 januari 1610Felet upptäcktes av Galileo nästa natt, från 8 januari 1610 (detta datum godkändes av IAU som datum för upptäckten av Europa) [1] . Upptäckten av Europa och andra galileiska satelliter tillkännagavs av Galileo i hans verk "Sidereus Nuncius" i mars 1610 [15] , där han döpte dem till " Medici- planeter " (efter hans beskyddare) och markerade dem med romerska siffror.
I sin Mundus Jovialis, publicerad 1614, hävdade den tyske astronomen Simon Marius att han hade observerat Io och andra Jupiters månar så tidigt som 1609, en vecka innan Galileo upptäckte dem. Galileo uttryckte tvivel om äktheten av dessa påståenden och avfärdade Marius arbete som plagiat. Den första registrerade iakttagelsen av Maria är daterad 29 december 1609 i den julianska kalendern , vilket motsvarar 8 januari 1610 i den gregorianska kalendern som används av Galileo [16] .
Namnet "Europa" gavs av Simon Marius 1614, och ännu tidigare föreslogs av Johannes Kepler [17] [18] . Satelliten är uppkallad efter karaktären i den antika grekiska mytologin - dottern till den feniciska kungen Tyrus, Zeus älskade ( Jupiter ). Förmodligen, från feniciska är detta namn översatt som "solnedgång" [19] .
Men namnet "Europa", liksom de namn som Marius föreslagit för andra galileiska satelliter, användes praktiskt taget inte förrän i mitten av 1900-talet [20] . Sedan blev det vanligt (även om astronomer stödde idén om Kepler och Mary att namnge planeternas satelliter efter namnen på människorna nära motsvarande gud ett sekel tidigare - efter upptäckten av flera satelliter runt Saturnus [21] ) . Mycket av den tidiga astronomiska litteraturen hänvisade till dessa månar med planetens namn, följt av en romersk siffra (ett system introducerat av Galileo). I synnerhet var Europa känt som Jupiter II, eller "Jupiters andra måne". Med upptäckten 1892 av Amalthea , vars omloppsbana är närmare Jupiter, blev Europa den tredje satelliten, och 1979 upptäckte rymdfarkosten Voyager ytterligare tre inre satelliter. Således, enligt moderna data, är Europa den sjätte satelliten från Jupiter när det gäller avstånd , även om den av tradition fortsätter att kallas "Jupiter II" [20] . Följande är ett utdrag ur texten där Simon Marius motiverar valet av namn:
Tre jungfrur noterades särskilt, på grund av den hemliga, framgångsrika uppvaktningen från Jupiter: Io, dotter till flodguden Inach ; Callisto, dotter till Lycaon ; Europa, Agenors dotter ... Jag tror därför att jag inte kommer att ta fel om jag kallar den första (satelliten) Io, den andra - Europa ...
Originaltext (lat.)[ visaDölj] Inprimis autem celebrantur tres foeminae Virgines, quarum furtivo amore Iupiter captus & potitus est, videlicet Io Inachi Amnis filia: Deinde Calisto Lycaonis, & deniq; Europa Agenoris filia... Itaque non male fecisse videor, si Primus a me vocatur Io. Secundus Europe... - [18]Samtidigt, längre fram i texten, indikerar Marius att dessa namn erbjöds honom av Kepler i oktober 1613.
Mer än ett halvt sekel senare, 1676, blev Europa, tillsammans med andra galileiska satelliter, självt föremål för en upptäckt betydelsefull för vetenskapen under dessa år. När den danska astronomen Ole Römer observerade hur Europa och andra galileiska satelliter då och då försvinner ur sikte och passerar bakom Jupiters skiva, fann den danska astronomen Ole Römer att under året är intervallen mellan sådana förmörkelser olika i tid. Inledningsvis lades en hypotes fram om att rotationshastigheten för satelliter i omloppsbana förändras med en viss periodicitet, men Römer, som förstod det absurda i en sådan bedömning, bestämde sig för att hitta en annan förklaring och kopplade detta till ljusets natur. Om ljuset fortplantade sig med en oändlig hastighet, skulle förmörkelser på jorden i ett system av satelliter observeras med jämna mellanrum. I det här fallet skulle närmandet och avlägsnandet av Jupiter från jorden inte spela någon roll. Av detta drog Roemer slutsatsen att ljus färdas med en begränsad hastighet. Sedan bör förmörkelser observeras en tid efter att de inträffat. Det blev tydligt att denna tid direkt beror på ljusets hastighet och avståndet till Jupiter. Roemer använde dessa data och gav den första uppskattningen av ljusets hastighet och fick ett värde på 225 tusen km/s, annorlunda än den moderna - cirka 300 tusen km/s [22] .
Europa kretsar runt Jupiter i en omloppsbana med en radie på 670 900 km, vilket gör ett helt varv på 3 551 jorddagar. Satellitens bana är nästan cirkulär ( excentriciteten är endast 0,009) och lutar något mot planet för planetens ekvator (med 0,466°) [2] . Liksom alla galileiska satelliter vänds Europa alltid till Jupiter vid samma sida (den är i tidvattenfångst ). I mitten av denna sida är Jupiter alltid direkt ovanför observatörens huvud. Europas nollmeridian dras genom denna punkt [23] .
Vissa bevis tyder dock på att månens tidvattenlås är ofullständigt och att dess rotation är något asynkron: Europa snurrar snabbare än den kretsar runt planeten, eller åtminstone har det varit tidigare. Detta tyder på en asymmetrisk fördelning av massa i dess inre och att isskorpan är skild från stenmanteln av ett lager av vätska [24] .
Även om excentriciteten i Europas omloppsbana är liten, ger den upphov till dess geologiska aktivitet. När Europa närmar sig Jupiter, intensifieras deras tidvatteninteraktion , och satelliten förlängs något längs riktningen mot planeten. Efter en halv omloppsperiod rör sig Europa bort från Jupiter och tidvattenkrafterna försvagas, vilket gör att den kan bli mer rund igen. Dessutom, på grund av excentriciteten i Europas omloppsbana, skiftar dess tidvattenpuckel periodiskt i longitud och på grund av lutningen av dess rotationsaxel - i latitud [5] . Storleken på tidvattendeformationer sträcker sig enligt beräkningar från 1 m (om satelliten är helt solid) till 30 m (om det finns ett hav under jordskorpan) [4] . Dessa regelbundna deformationer bidrar till blandning och uppvärmning av Europas tarmar. Värme stimulerar underjordiska geologiska processer och tillåter förmodligen att havet under ytan förblir flytande [8] [25] . Den primära energikällan för denna process är Jupiters rotation runt dess axel. Dess energi omvandlas till energin från Ios omloppsrörelse genom tidvattnet som orsakas av denna satellit på Jupiter och överförs sedan till Europa och Ganymedes med hjälp av orbitala resonanser - deras rotationsperioder är relaterade till 1:2:4. Om inte Europas växelverkan med andra satelliter, dess omloppsbana så småningom skulle bli rund på grund av förlusten av tidvattenenergi, och uppvärmningen av det inre skulle stoppa [25] [26] .
Europa är något mindre än månen i storlek . Med en diameter på 3122 km är den sjätte i storlek bland satelliter och femtonde bland alla objekt i solsystemet. Det är den minsta av de galileiska månarna . Dess medeldensitet på 3,013 g/cm³ indikerar att den huvudsakligen består av silikatstenar och därför liknar jordplaneternas sammansättning [ 27 ] .
Uppenbarligen bildades Europa (liksom andra galileiska månar) av en gas- och stoftskiva som omgav Jupiter [4] [28] [29] . Detta förklarar varför dessa satelliters banor är nära cirklar och banornas radier ökar regelbundet [29] . Denna skiva kunde ha bildats runt proto-Jupiter genom att ta bort en del av gasen som utgör den initiala massan av proto-Jupiter i processen för hydrodynamisk kollaps [29] . Den inre delen av skivan var varmare än den yttre, och därför innehåller de inre satelliterna mindre vatten och andra flyktiga ämnen [4] .
Om den gasformiga skivan var tillräckligt varm, skulle fasta partiklar från övermättad ånga , när de nått storlekar på cirka 1 cm, ganska snabbt kunna sedimentera till skivans mittplan [30] . Sedan, på grund av Goldreich-Ward gravitationsinstabilitetsmekanismen, börjar kroppar flera kilometer stora att bildas från ett tunt lager av kondenserad fast substans i den gasformiga skivan [29] . Antagligen på grund av en situation som liknar bildandet av planeter i solnebulosan , skedde bildandet av Jupiters månar relativt snabbt.
Eftersom Europa innehåller mindre is än de andra stora satelliterna i Jupiter (förutom Io), bildades den under den tid då kondenseringen av is till satelliternas substans fullbordades. Låt oss överväga två extrema modeller för fullbordandet av iskondens. I den första modellen (liknande den för Pollack och Reynolds) antas det att temperaturen på en nybildad partikel bestäms av balansen mellan energin den absorberar från solen och den energi den strålar ut i rymden, och tar inte ta hänsyn till diskens transparens i det nära infraröda området [29] . Den andra modellen antar att temperaturen bestäms av den konvektiva överföringen av energi inom skivan, och tar även hänsyn till att skivan är ogenomskinlig [29] . Enligt den första modellen slutade iskondensationen cirka 1–2 Myr efter bildandet av Jupiter, och för den andra modellen var denna period 0,1–0,3 Myr (kondensationstemperaturen på cirka 240 K räknas med) [29] .
I början av Europas historia kunde dess temperatur överstiga 700 K, vilket skulle kunna leda till ett intensivt utsläpp av flyktiga ämnen som Europas gravitation inte kunde hålla [31] [32] . En liknande process äger rum på satelliten nu: väte som bildas under radiolys av is flyger iväg och syre hålls kvar och bildar en tunn atmosfär. För närvarande, beroende på graden av värmeavgivning i det inre, kan flera tiotals kilometer av skorpan vara i smält tillstånd [32] .
Europa är mer jordliknande än de andra "isiga månarna" och består till stor del av sten. Satellitens yttre skikt (förmodligen 100 km tjocka) är sammansatta av vatten, dels i form av en 10–30 km tjock isskorpa, och dels, som man tror, i form av ett flytande hav under ytan. Stenar ligger nedanför, och i mitten finns det förmodligen en liten metallkärna [ 33] . Huvudtecknet på närvaron av havet är Europas magnetfält, upptäckt av Galileo . Den är alltid riktad mot Jupiter (även om den senare är orienterad olika i olika delar av Europas omloppsbana). Detta betyder att det skapas av elektriska strömmar som induceras i Europas tarmar av Jupiters magnetfält . Därför finns det ett lager med god ledningsförmåga - troligen ett hav av saltvatten [4] . Ett annat tecken på existensen av detta hav är indikationer på att Europas jordskorpa en gång rörde sig 80° i förhållande till det inre, vilket inte skulle ha varit möjligt om de var fast intill varandra [34] .
Europas yta är en av de jämnaste i solsystemet [35] , endast ett fåtal formationer som liknar kullar har en höjd på upp till flera hundra meter. Satellitens höga albedo - cirka 0,65 [3] [36] - indikerar att ytisen är relativt ren och därför ung (man tror att ju renare isen är på ytan av "issatelliterna", desto yngre det är). Karaktären av Europas yta i liten skala är fortfarande oklart, eftersom den mest detaljerade bilden av Europas yta (tagen av rymdfarkosten Galileo från en höjd av 560 km den 16 december 1997) har en upplösning på endast 6 m per pixel. Ytterligare 15 bilder har en upplösning på 9-12 m per pixel. Bilden av ett av de mest vetenskapligt intressanta områdena i Europa - Tera-fläckarna ( lat. Thera Macula ) - har en upplösning på 220 m per pixel. Mer detaljerade bilder kommer att erhållas tidigast i december 2030, då rymdfarkosten JUICE ska göra två flygningar runt Europa på en höjd av 400-500 km.
Följande geostrukturer finns oftast på satellitens yta:
Antalet kratrar är litet (det finns bara cirka 40 namngivna kratrar med en diameter på mer än 5 km [37] ), vilket indikerar ytans relativa ungdom [36] [38] - från 20 till 180 Ma [39] . Följaktligen har Europa en hög geoaktivitet. Samtidigt avslöjade en jämförelse av fotografier av Voyagers och Galileo inga märkbara förändringar under 20 år [4] . För närvarande finns det ingen fullständig konsensus i det vetenskapliga samfundet om hur de särdrag som observerades på ytan av Europa bildades [40] .
Europas yta är mycket kall enligt jordiska standarder - 150-190 ° C under noll. Strålningsnivån där är mycket hög, eftersom satellitens omloppsbana passerar genom Jupiters kraftfulla strålningsbälte . Den dagliga dosen är cirka 540 rem (5,4 Sv ) [41] - nästan en miljon gånger mer än på jorden. En sådan dos är tillräcklig för att orsaka strålsjuka hos människor, även i svår form [42] .
RaderHela Europas yta är prickad med många korsande linjer. Dessa är fel och sprickor i dess isskorpa. Några av dem omger Europa nästan helt. Systemet av sprickor på ett antal platser liknar sprickor i istäcket av jordens Ishavet [43] .
Det är troligt att Europas yta genomgår gradvisa förändringar - i synnerhet nya fel bildas. De överstiger ibland 20 km i bredd och har ofta mörkt suddiga kanter, längsgående fåror och centrala ljusa ränder [44] . Närmare undersökningar visar att kanterna på vissa sprickor är förskjutna i förhållande till varandra och att underjordsvätskan sannolikt ibland steg upp längs sprickorna.
Enligt den mest sannolika hypotesen är dessa linjer resultatet av sträckning och sprickbildning av Europas skorpa, och uppvärmd is underifrån kom ut till ytan längs förkastningarna [45] . Detta fenomen påminner om spridning i jordens oceaniska åsar . Man tror att dessa sprickor uppträdde under påverkan av tidvattenkrafterna från Jupiter. Eftersom Europa är i ett tidvattenlås måste spricksystemet vara orienterat relativt planetens riktning på ett visst och förutsägbart sätt. Det är dock endast relativt unga fel som riktas på detta sätt. Resten riktas annorlunda, och ju äldre de är, desto större är denna skillnad. Detta kan förklaras av det faktum att Europas yta roterar snabbare än det inre: månens isiga skorpa, separerad från det inre av ett lager flytande vatten, rullar i förhållande till kärnan under påverkan av Jupiters gravitation [4] [46 ] . Genom att jämföra fotografier av Voyager och Galileo kom forskare till slutsatsen att en fullständig rotation av den yttre isskorpan i förhållande till det inre av satelliten tar minst 12 000 år [47] .
RidgesEuropa har långa dubbla avstånd [48] ; det är möjligt att de bildas som ett resultat av isväxt längs kanterna av öppnande och stängande sprickor [49] .
Ofta finns även trippelåsar [50] . Först, som ett resultat av tidvattendeformationer, bildas en spricka i isskalet, vars kanter värmer upp det omgivande utrymmet. Den trögflytande isen i de inre lagren expanderar sprickan och stiger längs den till ytan och böjer dess kanter åt sidorna och uppåt. Utgången av viskös is till ytan bildar den centrala åsen, och sprickans krökta kanter bildar de laterala åsarna. Dessa processer kan åtföljas av uppvärmning, upp till smältning av lokala områden och möjliga manifestationer av kryovulkanism .
Lenticulae ("fräknar")Kluster av relativt små mörka fläckar hittades på ytan, med smeknamnet "fräknar" ( lat. lenticulae ) [51] - konvexa och konkava formationer som kunde ha bildats som ett resultat av processer som liknar lavautbrott (under verkan av inre krafter " varm", mjukis rör sig upp från botten av ytskorpan, och kall is lägger sig och sjunker ner; detta är ytterligare ett bevis på närvaron av ett flytande, varmt hav under ytan). Topparna på sådana formationer liknar delar av de omgivande slätterna. Detta indikerar att "fräknarna" bildades under den lokala höjningen av dessa slätter [52] . Det finns också mer omfattande mörka fläckar [53] med oregelbunden form, antagligen bildade som ett resultat av ytsmältning under inverkan av havsvatten eller som ett resultat av att trögflytande is kommer till ytan. Således kan mörka fläckar användas för att bedöma den kemiska sammansättningen av det inre havet och, möjligen, för att i framtiden klargöra frågan om existensen av liv i det .
En hypotes säger att "fräknarna" bildades av diapirer av uppvärmd is som tränger igenom den kalla isen i den yttre skorpan (liknande magmakammare i jordskorpan) [52] . Spåriga högar av "fräknar" (kallade kaoser , till exempel Connemara-kaos ) bildas av många små fragment av jordskorpan, som ingår i relativt mörk materia, och de kan jämföras med isberg frusna i ett fruset hav [54] .
Enligt en alternativ hypotes är fräknarna små kaotiska områden, och de synliga groparna, fläckarna och kupolformade svullnaderna är obefintliga föremål som dök upp på grund av en feltolkning av tidiga lågupplösta Galileo-bilder [55] [56] .
År 2015 visade NASA-forskare experimentellt att de många mörka fläckarna på Europas yta kunde vara havssalt från det subglaciala havet som var utsatt för hård joniserande strålning [57] [58] . Under 2019 bekräftade astronomer hypotesen om forskare som använder STIS-spektrometern (Space Telescope Imaging Spectrograph) i Hubble-teleskopet: enheten upptäckte en stark absorptionsförmåga av Europa-ytan vid en våglängd på 450 nm i de geologiskt unga regionerna Tara och Powys, vilket indikerar närvaron av natriumklorid, bestrålat med högenergielektroner [59] [60] .
Andra geologiska strukturerPå satellitens yta finns utsträckta breda remsor täckta med rader av parallella längsgående spår. Mitten av ränderna är ljusa, och kanterna är mörka och suddiga. Förmodligen bildades banden som ett resultat av en serie kryovulkaniska utbrott längs sprickorna. Samtidigt kan de mörka kanterna på banden ha bildats till följd av att gas och stenfragment släppts till ytan. Det finns band av en annan typ [61] , som tros ha bildats som ett resultat av "divergensen" av två ytplattor, med ytterligare fyllning av sprickan med materia från satellitens inre.
Reliefen av vissa delar av ytan tyder på att isen en gång smälte här, och isflak och isberg flöt i vattnet. Man kan se att isflaken (nu frusna in i isytan) tidigare var ett, men sedan delade sig och vände. Vissa områden med vågig yta [62] har troligen bildats till följd av isskalets sammanpressning.
Ett anmärkningsvärt särdrag i Europas topografi är Puyle -nedslagskratern [63] , vars centrala kulle är högre än den ringformade åsen [64] . Detta kan indikera att trögflytande is eller vatten kommer ut genom ett hål genomborrat av en asteroid.
Ovanstående egenskaper hos Europas yta indikerar direkt eller indirekt förekomsten av ett flytande hav under isskorpan. De flesta forskare antar att det bildades på grund av värmen som genererades av tidvattnet [ 4] [65] . Uppvärmning på grund av radioaktivt sönderfall , vilket är nästan detsamma som på jorden (per kg sten), kan inte värma upp tarmarna i Europa tillräckligt starkt, eftersom satelliten är mycket mindre. Yttemperaturen i Europa är i genomsnitt cirka 110 K (−160 °C; −260 °F) vid ekvatorn och endast 50 K (−220 °C; −370 °F) vid polerna, vilket ger ytan hög hållfasthet [ 4] . Den första antydan om existensen av ett hav under ytan var resultaten av en teoretisk studie av tidvattenuppvärmning (konsekvenser av excentriciteten hos Europas omloppsbana och omloppsresonans med resten av de galileiska månarna). När rymdskepparna Voyager och Galileo tog bilder av Europa (och den andra också mätte dess magnetfält) fick forskarna nya tecken på närvaron av detta hav [65] . Det mest slående exemplet är de " kaotiska områden" som ofta finns på Europas yta, som vissa forskare tolkar som platser där havet under ytan en gång smälte isskorpan. Men denna tolkning är mycket kontroversiell. De flesta planetforskare som studerar Europa lutar sig mot modellen "tjock is", där havet sällan (om någonsin) direkt exponerade den moderna ytan [66] . Uppskattningar av tjockleken på isskalet varierar från några kilometer till tiotals kilometer [67] .
Det bästa beviset för modellen med "tjock is" är studiet av stora Europa -kratrar . De största av dem är omgivna av koncentriska ringar och har en platt botten. Förmodligen är isen som täcker den relativt färsk - den dök upp efter ett slag som bröt igenom isskorpan. Baserat på detta och den uppskattade mängden värme som produceras av tidvattnet kan man beräkna att tjockleken på skorpan av fast is är cirka 10-30 km, inklusive ett böjligt lager av "varm is". Då kan djupet av det flytande hav under ytan nå cirka 100 km [39] , och dess volym är 3⋅10 18 m³, vilket är två gånger volymen av jordens världshav .
Modellen "tunn is" antyder att Europas inlandsis kan vara bara några kilometer tjock. De flesta forskare har dock kommit till slutsatsen att denna modell endast beaktar de översta lagren av Europas skorpa, elastiska och rörliga på grund av påverkan av Jupiters tidvatten, och inte den isiga skorpan som helhet. Ett exempel är buckling-analys, där jordskorpan på en satellit modelleras som ett plan eller en sfär, viktas och böjs under en stor belastning. Denna modell antar att tjockleken på den yttre elastiska isskorpan kan vara så låg som 200 m, vilket innebär att vätskan under ytan ständigt kommer i kontakt med ytan genom öppna spår, vilket orsakar bildandet av kaotiska områden [67] .
I september 2012 meddelade en grupp forskare från Charles University (Prag, Tjeckien) vid European Planetary Congress EPSC att områden med en relativt tunn inlandsis är ett ganska sällsynt och kortlivat fenomen: de växer igen på bara tiotusentals år [68] .
I slutet av 2008 uppstod en hypotes om att huvudorsaken till uppvärmningen av Europas inre, som bibehåller sitt flytande hav, inte är förlängningen av dess omloppsbana , utan lutningen av dess axel . Som ett resultat, under påverkan av Jupiters tidvattenverkan , uppstår Rossby-vågor , som rör sig mycket långsamt (flera kilometer per dag), men kan bära betydande kinetisk energi. Europas axiella lutning är liten och inte exakt känd, men det finns skäl att tro att den når 0,1°. I det här fallet når energin för dessa vågor 7,3⋅10 17 J, vilket är 2000 gånger större än de viktigaste tidvattendeformationerna [69] [70] . Förlusten av denna energi kan vara den huvudsakliga värmekällan för Europas hav.
Rymdfarkosten Galileo upptäckte att Europa har ett svagt magnetiskt moment , vilket orsakas av förändringar i det yttre magnetfältet (eftersom Jupiters fält är olika i olika delar av satellitens omloppsbana). Europas magnetfältsinduktion vid dess magnetiska ekvator är cirka 120 nT . Detta är 6 gånger mindre än det för Ganymedes och 6 gånger mer än det för Callisto [71] . Enligt beräkningar börjar vätskelagret på dessa satelliter djupare och har en temperatur långt under noll (medan vattnet förblir i flytande tillstånd på grund av högt tryck). Förekomsten av ett alternerande magnetfält kräver ett lager av starkt elektriskt ledande material under satellitens yta, vilket är ytterligare bevis på ett stort underjordiskt hav av saltvatten i flytande tillstånd [33] .
Spektralanalys av mörka linjer och fläckar på ytan visade närvaron av salter, i synnerhet magnesiumsulfat ("epsomsalt") [72] . Den rödaktiga nyansen tyder på närvaron av järn- och svavelföreningar också [73] . Tydligen finns de i Europas hav och kastas ut till ytan genom springor, varefter de fryser. Dessutom hittades spår av väteperoxid och starka syror (det finns till exempel en möjlighet att satelliten har svavelsyrahydrat ) [74] .
Utsläpp av vattenångaI mars 2013 antog forskare från California Institute of Technology att Europas subglaciala hav inte är isolerat från miljön och utbyter gaser och mineraler med isavlagringar på ytan, vilket indikerar en relativt rik kemisk sammansättning av satellitens vatten. Det kan också innebära att energi kan lagras i havet, vilket avsevärt ökar chanserna för att liv kommer från det. Forskare kom till denna slutsats genom att studera Europas infraröda spektrum (i våglängdsområdet 1,4-2,4 mikron) med OSIRIS-spektroskopet från Hawaiian Keck Observatory . Upplösningen för de erhållna spektrogrammen är cirka 40 gånger högre än den för spektrogrammen som erhölls av den infraröda spektrometern NIMS från Galileo-sonden i slutet av 1990-talet. Denna upptäckt innebär att kontaktstudier av Europas hav kan förenklas tekniskt mycket - istället för att borra isskorpan tiotals kilometer djupt räcker det (som i fallet med Saturnus måne Enceladus ) att helt enkelt ta ett prov från den delen av ytan som är i kontakt med havet [75] [ 76] [77] . Orbitalsonden från European Space Agency JUICE , planerad att lanseras 2022, kommer att göra två förbiflygningar av Europa i december 2030, under vilka den kommer att skanna satellitens yta till ett djup av 9 km och utföra en spektralanalys av utvald yta områden.
Tecken på utsläpp av vattenånga har registrerats över den södra polarregionen i Europa. Detta är förmodligen resultatet av effekten av gejsrar som sprutar från sprickor i dess isiga skorpa. Enligt beräkningar flyger ånga ut ur dem med en hastighet av ~700 m/s till en höjd av upp till 200 km, varefter den faller tillbaka. Aktiviteten hos gejsrar är maximal under Europas största avstånd från Jupiter. Upptäckten gjordes baserat på observationer som gjordes av Hubble -teleskopet i december 2012 [78] . Det finns inga tecken på gejsrar på fotografier tagna vid andra tillfällen: uppenbarligen är de sällsynta [79] . Från vilka djup utsläpp sker är okänt; det är möjligt att de inte är släkt med Europas tarmar och uppstår från friktionen av islager mot varandra. Utanför Europa är liknande gejsrar kända på Enceladus . Men till skillnad från Enceladus gejsrar avger Europas gejsrar ren vattenånga utan inblandning av is och damm [80] [81] . Den registrerade kraften hos Europas gejsrar nådde 5 ton per sekund, vilket är 25 gånger mer än på Enceladus [82] .
Den 26 september 2016 tillkännagav NASA återupptäckten av gejsrar med hjälp av Hubble-teleskopet, som spelades in 2014 i UV-området under Europas passage över Jupiters skiva (exoplanetdetekteringsmetoden användes) [83] . Hubble registrerade totalt 10 gånger Europas passage över Jupiters skiva, och i 3 av dem hittades vattenplymer 160-200 km höga i området kring satellitens sydpol. Volymen av utsläpp och ursprunget för gejsrar är fortfarande oklara - antingen bryter de ut direkt från Europas subglaciala hav, eller så bildas de i polynyor i satellitens flera kilometer långa jordskorpa, som är isolerade från huvudhavet.
Den 13 september 2021, i tidskriften Geophysical Research Letters, publicerade en grupp planetforskare under ledning av Lorenz Roth artikeln "A Stable H 2 O Atmosphere on Europa's Trailing Hemisphere From HST Images" [84] , där forskare bekräftar närvaron av vattenånga i Europas sällsynta atmosfär, men bara över det omvända halvklotet; över halvklotet där satelliten rör sig framåt i sin bana har ingen vattenånga upptäckts. Naturen av denna asymmetri är fortfarande oklart. Slutsatserna är baserade på resultaten av analysen av observationsdata för Europa med hjälp av Hubble STIS-spektrografen, utförd 1999, 2012, 2014 och 2015. Samma teknik användes som tidigare användes för att söka efter vattenånga i Ganymedes atmosfär [85] [86] .
Observationer med Goddard High-Resolution Spectrograph , en del av Hubble Space Telescopes instrument , avslöjade 1995 att Europas försämrade atmosfär huvudsakligen består av molekylärt syre (O 2 ), som bildas som ett resultat av nedbrytningen av is till väte och syre av verkan av solens strålning och annan hård strålning (lätt väte flyr ut i rymden med så låg gravitation) [87] [88] . Dessutom hittades linjer av atomärt syre och väte där [82] . Atmosfärstrycket på Europas yta är ungefär lika med 0,1 μPa (men inte mer än en mikropascal), eller 10 12 gånger lägre än jordens [6] . Observationer av Galileo ultravioletta spektrometer och Hubble-teleskopet visade att Europaatmosfärens integraldensitet endast är 10 18 −10 19 molekyler per kvadratmeter [82] . År 1997 bekräftade rymdfarkosten Galileo närvaron på Europa av en förtärnad jonosfär (det översta lagret av laddade partiklar i atmosfären) skapad av solstrålning och laddade partiklar från Jupiters magnetosfär [89] [90] . Atmosfären i Europa är mycket varierande: dess densitet varierar markant beroende på positionen på marken och tidpunkten för observation [82] .
Till skillnad från syre i jordens atmosfär är Europas syre inte av biologiskt ursprung. Atmosfären bildas genom radiolys av ytis ( sönderdelning av dess molekyler under påverkan av strålning) [91] . Solens ultravioletta strålning och laddade partiklar (joner och elektroner) från Jupiters magnetosfär kolliderar med Europas isiga yta och delar vattnet i dess beståndsdelar syre och väte. De absorberas delvis av ytan och lämnar den delvis och bildar atmosfären [92] . Molekylärt syre är huvudkomponenten i atmosfären eftersom det har en lång livslängd. Efter en kollision med en yta stannar dess molekyl inte kvar på den (som en molekyl av vatten eller väteperoxid ), utan flyger tillbaka till atmosfären. Molekylärt väte lämnar snabbt Europa, eftersom det är ganska lätt och vid så låg gravitation flyr det ut i rymden [93] [94] .
Observationer har visat att en del av det molekylära syre som produceras av radiolys fortfarande finns kvar på ytan. Det finns ett antagande att detta syre kan komma in i havet (på grund av geologiska fenomen som blandar islagren, samt genom sprickor) och bidra till hypotetiska biologiska processer där [95] . Enligt en uppskattning kan syrekoncentrationen i detta hav på 0,5 miljarder år (den beräknade maximala åldern för ytisen i Europa) nå värden som är jämförbara med dess koncentration i jordens havsdjup [96] . Enligt andra beräkningar räcker bara några miljoner år för detta [97] .
Molekylärt väte som flyr ut från Europa, tillsammans med atomärt och molekylärt syre, bildar en torus (ring) av gas längs satellitens omloppsbana. Detta "neutrala moln" upptäcktes av både Cassini och Galileo . Koncentrationen av partiklar i den är större än i ett liknande moln av Io . Modellering visar att praktiskt taget varje atom eller molekyl i Europas gasformiga torus så småningom joniserar och fyller på Jupiters magnetosfäriska plasma [98] .
Dessutom har natrium- och kaliumatomer upptäckts i Europas atmosfär med spektroskopiska metoder . Den första är 25 gånger mer än den andra (i atmosfären av Io - 10 gånger, och i atmosfären av Ganymedes det upptäcktes inte alls). Natriumstrålning kan spåras upp till ett avstånd av 20 Europaradier. Förmodligen är dessa grundämnen hämtade från klorider på satellitens isiga yta eller förs dit av meteoriter [99] .
Fram till 1970-talet trodde mänskligheten att existensen av liv på en himlakropp var helt beroende av solenergi. Växter på jordens yta får energi från solljus, frigör syre genom fotosyntesen av socker från koldioxid och vatten, och kan sedan ätas av syreandande djur och överföra sin energi upp i näringskedjan . Livet i djuphavet, som ligger långt under solens strålars räckvidd , ansågs vara beroende av att äta antingen organiskt skräp som faller från ytan eller på att äta djur, vilket i sin tur berodde på flödet av näringsämnen i samband med solenergi [ 100] .
Men 1977, under ett utforskande dyk till Galapagos Rift i den nedsänkbara Alvin , upptäckte forskare kolonier av sprickor , blötdjur , kräftdjur och andra varelser som lever runt undervattens vulkaniska hydrotermiska öppningar . Dessa källor kallas " svarta rökare " och är belägna längs axeln av mitthavsryggarna [100] . Dessa varelser trivs trots brist på tillgång till solljus, och man upptäckte snart att de bildade en ganska isolerad näringskedja (dock behövde de syre utifrån). Istället för växter är grunden för denna näringskedja kemosyntetiska bakterier , som får energi från oxidation av väte eller svavelväte som kommer från jordens tarmar. Sådana ekosystem har visat att livet endast svagt kan bero på solen, vilket var en viktig upptäckt för biologin.
Dessutom öppnade det upp nya vyer för astrobiologi , vilket ökade antalet kända platser som är lämpliga för utomjordiskt liv. Eftersom vatten i flytande tillstånd upprätthålls av tidvattenuppvärmning (snarare än solljus), kan motsvarande förhållanden skapas utanför den "klassiska" livsmiljön och till och med långt från stjärnorna [101] .
Nuförtiden betraktas Europa som en av de viktigaste platserna i solsystemet där utomjordiskt liv är möjligt [102] . Det kan finnas liv i havet under ytan, i en miljö som troligen liknar jordens hydrotermiska öppningar i djuphavet eller den antarktiska sjön Vostok [103] . Kanske liknar detta liv mikrobiellt liv i jordens havsdjup [104] [105] . För närvarande har inga tecken på att det finns liv på Europa hittats, men den troliga förekomsten av flytande vatten uppmuntrar att man skickar forskningsexpeditioner dit för närmare studier [106] .
Riftia och andra flercelliga eukaryota organismer runt hydrotermiska ventiler andas syre och är därmed indirekt beroende av fotosyntes. Men de anaeroba kemosyntetiska bakterierna och arkéerna som lever i dessa ekosystem visar en möjlig modell för liv i Europas hav [96] . Den energi som genereras av tidvattendeformation stimulerar aktiva geologiska processer i satellitens tarmar. Dessutom värms Europa (liksom jorden) upp av radioaktivt sönderfall, men det ger flera storleksordningar mindre värme [107] . Dessa energikällor kan dock inte stödja ett så stort och mångsidigt ekosystem som jordens (baserat på fotosyntes) [108] . Liv på Europa kan existera antingen nära hydrotermiska öppningar på havsbotten eller under havsbotten (där endoliter lever på jorden ). Dessutom kan levande organismer existera genom att klamra sig fast vid månens isskal från insidan, som tång och bakterier i jordens polarområden, eller sväva fritt i Europahavet [109] .
Men om Europas hav är för kallt kan biologiska processer liknande de på jorden inte äga rum där. Om det är för salt kan bara halofiler överleva där [109] . 2009 beräknade University of Arizona -professorn Richard Greenberg att mängden syre i Europas hav kunde vara tillräcklig för att stödja avancerat liv. Syre som genereras under isens nedbrytning av kosmiska strålar kan tränga in i havet när islagren blandas av geologiska processer, såväl som genom sprickor i satellitens skorpa. Genom denna process uppskattade Greenberg att Europas hav kunde ha nått högre syrekoncentrationer än jordens hav inom några miljoner år. Detta skulle göra det möjligt för Europa att stödja inte bara mikroskopiskt anaerobt liv , utan även stora aeroba organismer som fiskar [97] . Med de mest konservativa uppskattningarna, tror Greenberg, kan syrenivån i havet om en halv miljon år nå en koncentration som är tillräcklig för att det finns kräftdjur på jorden, och om 12 miljoner år - tillräckligt för stora livsformer. Med hänsyn till låga temperaturer på Europa och högt tryck föreslog Greenberg att satellitens hav var mättat med syre mycket snabbare än jordens [110] . Dessutom kan mikroorganismer, enligt Greenbergs förslag, komma till ytan av Jupiters måne tillsammans med meteoriter [111] .
2006 sa Robert T. Pappalardo , universitetslektor vid Laboratory of Atmospheric and Space Physics (LASP) vid University of Colorado Boulder :
Vi har lagt ner mycket tid och ansträngning på att försöka ta reda på om Mars en gång var bebodd. Kanske har Europa idag den mest beboeliga miljön. Vi måste bekräfta detta... men Europa har förmodligen alla ingredienser för livet... och inte bara för fyra miljarder år sedan... utan idag.
Originaltext (engelska)[ visaDölj] Vi har lagt ner en hel del tid och ansträngning på att försöka förstå om Mars en gång var en beboelig miljö. Europa idag är förmodligen en beboelig miljö. Vi måste bekräfta detta ... men Europa, potentiellt, har alla ingredienser för livet ... och inte bara för fyra miljarder år sedan ... utan idag. - [10]Samtidigt tror ett antal forskare att Europas hav är en ganska "frätande vätska" som är ogynnsam för livets utveckling [112] .
I februarinumret 2012 av tidskriften Astrobiology publicerades en artikel där hypotesen gjordes att kolliv inte kunde existera i Europahavet. Matthew Pasek och kollegor från University of South Florida, baserat på en analys av data om sammansättningen av ytskiktet i Europa och hastigheten för diffusion av syre in i det subglaciala havet, drog slutsatsen att koncentrationen av svavelsyra i det är för hög och havet är olämpligt för livet. Svavelsyra i Europas hav bildas som ett resultat av oxidation av svavelhaltiga mineraler i månens inre, främst metallsulfider, av syre. Enligt beräkningarna av artikelförfattarna är surhetsindexet för pH -värdet i vattnet i havet under isen 2,6 enheter - detta är ungefär lika med pH -indexet i torrt rött vin . [113] Kolliv i sådana miljöer, enligt astrobiologer, är extremt osannolikt [114] . Men enligt resultaten av forskare från California Institute of Technology, publicerad i mars 2013, är Europahavet inte rikt på svavel och sulfater, utan på klor och klorider (särskilt natrium- och kaliumklorider), vilket gör det liknande till de terrestra haven. Dessa slutsatser drogs från data som erhållits av Hawaiian Keck Observatorys OSIRIS-spektrometer, som har en mycket högre upplösning än Galileos NIMS-spektrometer (som inte kunde skilja mellan salter och svavelsyra). Svavelföreningar har hittats huvudsakligen i Europas slavhalva (som bombarderas av partiklar som kastas ut från Ios vulkaner ). Således kommer svavlet som finns på Europa dit utifrån, och detta gör den tidigare hypotesen att koncentrationen av svavelsyra i havet är för hög, och därför är den olämplig för liv [75] [76] [77] .
I början av april 2013 rapporterade forskare vid California Institute of Technology att stora reserver av väteperoxid hade hittats på Europa, en potentiell energikälla för extremofila bakterier som teoretiskt skulle kunna leva i månens subglaciala hav. Enligt resultaten av studier utförda med Keck II-teleskopet från Hawaiian Keck Observatory , i Europas ledande halvklot, nådde koncentrationen av väteperoxid 0,12% (20 gånger mindre än i apoteksperoxid). Det finns dock nästan ingen peroxid i den motsatta halvklotet. Forskare tror att oxidationsmedel (inklusive väteperoxid) kan spela en viktig roll för att ge energi till levande organismer. På jorden har tillgången på sådana ämnen bidragit i ett obetydligt mått till uppkomsten av komplext flercelligt liv [115] .
2013, som ett resultat av en ny bearbetning av infraröda bilder av Galileo 1998, hittades tecken på närvaron av lermineraler - fyllosilikater på Europa . De hittades i närheten av en 30 km nedslagskrater och kommer troligen från kometen eller asteroiden som skapade denna krater. Detta är den första upptäckten av sådana mineraler på Jupiters månar; enligt vissa idéer ökar deras närvaro chanserna att existera liv [116] [117] .
Enligt IKI RAS årsrapport för 2019, under experimenten, lyckades forskare bevisa att mikroorganismer kan överleva om de kastas ut från det subglaciala havet i Europa till ytan vid en temperatur på minus 130 grader Celsius och det nödvändiga trycket. Med hänsyn till strålningsintensiteten och ytförnyelsens hastighet, antas det att levande celler förblir i is på ett djup av 10-100 centimeter i 1000-10000 år efter att vatten släppts ut från det subglaciala havet [118] .
De första fotografierna [119] av Europa från rymden togs av rymdstationerna Pioneer 10 och Pioneer 11 , som flög förbi Jupiter 1973 respektive 1974 . Kvaliteten på dessa bilder var bättre än vad som fanns tillgängligt för dåtidens teleskop, men ändå var de suddiga jämfört med bilder från senare uppdrag.
I mars 1979 studerade Voyager 1 Europa från en förbiflygningsbana (maximal inflygning - 732 tusen km) och i juli - Voyager 2 (190 tusen km). Rymdfarkosten sände högkvalitativa bilder av satelliten [120] [121] och utförde ett antal mätningar. Hypotesen om förekomsten av ett flytande hav på satelliten dök upp exakt tack vare Voyager-data.
Den 2 juni 1994 upptäckte ett team av forskare från Johns Hopkins University och Space Telescope Science Institute , ledd av Doyle Hull, molekylärt syre i Europas atmosfär. Denna upptäckt gjordes av rymdteleskopet Hubble med hjälp av Goddard-spektrometern med hög upplösning [87] [88] .
1999-2000 observerades de galileiska satelliterna av Chandra rymdobservatorium , vilket resulterade i att röntgenstrålningen från Europa och Io upptäcktes. Det uppstår troligen när snabba joner från Jupiters magnetosfär kolliderar med deras yta [122] .
Från december 1995 till september 2003 studerades Jupitersystemet av robotsonden Galileo . Av apparatens 35 banor runt Jupiter ägnades 12 åt studier av Europa (maximal inflygning - 201 km) [123] [124] . Galileo undersökte satelliten i detalj; nya tecken på havets existens upptäcktes. År 2003 förstördes Galileo medvetet i Jupiters atmosfär, så att en ohanterad apparat i framtiden inte skulle falla på Europa och föra markbundna mikroorganismer till satelliten .
Rymdfarkosten New Horizons 2007, när den flög nära Jupiter på väg till Pluto , tog nya bilder av Europas yta.
Rymdfarkosten Juno , som lanserades den 5 augusti 2011 av NASA , tack vare det utökade uppdraget, kommer att flyga nära Europa två gånger - den 29 september 2022 (minsta avståndet till satellitytan kommer att vara 358 km) och 2023 [125] .
Under de senaste åren har flera lovande projekt tagits fram för att studera Europa med hjälp av rymdfarkoster. Målen för dessa uppdrag varierade - från studiet av Europas kemiska sammansättning till sökandet efter liv i dess underjordiska hav [104] [126] . Varje uppdrag till Europa måste utformas för att fungera under förhållanden med stark strålning [9] (cirka 540 rem strålning per dag [41] eller 2000 Sv /år - nästan en miljon gånger mer än den naturliga bakgrunden på jorden). För en arbetsdag i Europa-banan kommer en enhet med aluminiumskydd 1 mm tjockt att få en stråldos på cirka 100 tusen rad, 4 mm - 30 tusen rad, 8 mm - 15 tusen rad, 2 cm - 3,5 tusen rad ( som jämförelse, i området för Ganymedes omloppsbana är doserna 50-100 gånger lägre) [127] .
Ett förslag, som lades fram 2001, bygger på skapandet av en stor atomär "smältningssond" (" Cryobot ") som skulle smälta ytis tills den når havet under ytan [9] [128] . Efter att ha nått vattnet skulle ett autonomt undervattensfordon (" Hydrobot ") sättas in, som skulle samla in de nödvändiga proverna och skicka dem tillbaka till jorden [129] . Både Cryobot och Hydrobot skulle behöva genomgå extremt noggrann sterilisering för att undvika att hitta landlevande organismer istället för Europas och för att förhindra förorening av havet under ytan [130] . Detta föreslagna uppdrag har ännu inte nått det seriösa planeringsstadiet [131] .
Den 7 januari 2008 meddelade chefen för rymdforskningsinstitutet, L. M. Zelyony , att europeiska och ryska forskare planerar att skicka en expedition med flera rymdfarkoster till Jupiter och Europa. Projektet innebär att två rymdfarkoster skjuts upp i Jupiters och Europas banor, men ryska forskare föreslår att man ska inkludera ett tredje nedstigningsfordon i programmet, som kommer att landa på Europas yta. Nedstigningsfordonet är planerat att landa i ett av förkastningarna i det flera kilometer långa islagret på planetens yta. Efter landning kommer apparaten att smälta ett halvmeters lager av is och börja leta efter de enklaste formerna av liv [132] . Projektet fick namnet " Laplace - Europe P " och kommer att ingå i European Space Agencys program för perioden 2015 till 2025. Ryska forskare från Institutet för rymdforskning, NPO Lavochkin och andra ryska rymdorganisationer är inbjudna att delta i den [133] [134] . Från och med 2018 har projektet omorienterats till en annan satellit av Jupiter - Ganymedes [135] .
European Space Agency och Roscosmos , efter att USA och Japan lämnat Europa Jupiter System Mission- programmet, slutförde oberoende projekt Jupiter Ganymede Orbiter och Jupiter Europa Lander. Efterföljaren till Jupiter Ganymede Orbiter-projektet var uppdraget Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), godkänt av ESA den 2 maj 2012 och planerat att lanseras 2022 med en ankomst till Jupitersystemet 2030. Roskosmos, på grund av den höga komplexiteten i projektet att skicka en sond till Europa och vissa tekniska begränsningar, tvingades 2012 att omorientera Jupiter Europa Lander-uppdraget från Europa till Ganymedes. Det nya namnet på uppdraget är " Laplace-P ", lanseringen är planerad till 2023, ankomsten till Jupiter-systemet är till 2029. Från och med mars 2013 diskuteras integrationen av JUICE- och Laplace-P-uppdragen. Under 2016 kommer NASA att anslå 30 miljoner dollar från budgeten för utvecklingen av sitt eget Europa Clipper- projekt [12] . Totalt kommer NASA att tilldela 255 miljoner dollar för programmet under fem år från 2016. Således kan denna omständighet betraktas som den officiella starten på NASA-förberedelserna för ett uppdrag till Europa.
James Webb -teleskopet, som lanserades 2021, kommer att genomföra en infraröd studie av sammansättningen av Europas gejserutsläpp för att bekräfta deras vattennatur.
Planerade uppdrag för att utforska Europa (söka efter flytande vatten och liv) slutar ofta med budgetnedskärningar eller avbokningar [136] .
Före EJSM- uppdraget var ett av de planerade uppdragen den ambitiösa Jupiter Icy Moons Orbiter , som ursprungligen planerades som en del av Prometheus- programmet för att utveckla en rymdfarkost med kärnkraftverk och jonframdrivning . Denna plan avbröts 2005 på grund av brist på medel [9] [136] . Dessförinnan godkändes Europa Orbiter- uppdraget 1999 men avbröts 2002. Apparaten som ingick i detta uppdrag hade en speciell radar som skulle göra det möjligt att titta under satellitens yta [35] .
Jovian Europa Orbiter har varit en del av EKA:s "Cosmic Vision"-koncept sedan 2007. Ett annat föreslaget alternativ var "Ice Clipper" liknande uppdraget " Deep Impact ". Han var tänkt att leverera en nedslagsanordning till Europa, som skulle krascha in i den och skapa en plym av stenfragment. De skulle därefter samlas in av en liten rymdfarkost som flög genom denna plym [137] [138] .
Mer ambitiösa idéer inkluderade hammarkvarnar i kombination med termiska gimlets för att söka efter levande organismer som kunde frysas grunt under ytan [132] [139] .
Det gemensamma ( NASA , ESA , JAXA , Roskosmos ) rymdprogrammet " Europa Jupiter System Mission " (EJSM), godkänt i februari 2009 och planerat till 2020, var tänkt att bestå av fyra fordon: "Jupiter Europa Orbiter" (NASA), " Jupiter Ganymede Orbiter" (ESA), "Jupiter Magnetospheric Orbiter" (JAXA) och "Jupiter Europa Lander". Men 2011 avbröts programmet på grund av att USA och Japan drog sig ur projektet av ekonomiska skäl. Därefter utvecklade varje part-deltagare, med undantag för Japan, oberoende sina projekt [12] [140] [141] .
Eftersom Europa är den minsta av de fyra galileiska satelliterna, har Europa ett hav av flytande vatten under isen, som överstiger volymen av jordens världshav. Kanske gjorde närvaron av ett hav av flytande vatten Europa till en favoritdestination för science fiction-författare med sina verk på temat utomjordiskt liv. Förutom fantasylitteratur återspeglas Europa i musik, konst, tv-program och datorspel.
![]() | |
---|---|
I bibliografiska kataloger |
Jupiters månar | |||||
---|---|---|---|---|---|
Interna satelliter | |||||
Galileiska satelliter | |||||
Himalia-gruppen | |||||
Ananke Group | |||||
Karme Group | |||||
Pasife-gruppen | |||||
isolerade satelliter |
| ||||
Listning i grupper i stigande ordning för banans halvstora axel |
Satelliter i solsystemet | |
---|---|
över 4000 km | |
2000-4000 km | |
1000-2000 km | |
500-1000 km | |
250-500 km | |
100-250 km | |
50-100 km | |
Efter planeter (och dvärgar ) |
Jupiter | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Egenskaper | |||||||
satelliter |
| ||||||
Forskning | |||||||
Övrig | |||||||
se även Kategori:Jupiter solsystem |
solsystem | |
---|---|
![]() | |
Central stjärna och planeter | |
dvärgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Stora satelliter | |
Satelliter / ringar | Jorden / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater späckhuggare quawara |
Först upptäckte asteroider | |
Små kroppar | |
konstgjorda föremål | |
Hypotetiska föremål |
|
atmosfärer | |
---|---|
Atmosfärer av stjärnor | Sol |
planetariska atmosfärer | |
Atmosfärer av satelliter | |
dvärgplaneter | |
exoplaneter | |
se även |