Содержание
История открытия
Европа была открыта в январе 1610 года итальянским ученым Галилео Галилеем. С помощью усовершенствованного телескопа он разглядел светлые пятна вокруг Юпитера и сначала решил, что это отблески звезд. Но вскоре ученый понял, что перед ним вовсе не отблески, а спутники планеты.
Галилео Галилей пошел иным путем и просто пронумеровал спутники Юпитера римскими цифрами. Название, предложенное Симоном Марий, долгие годы не использовалось и обрело популярность и официальный статус лишь в ХХ веке. Открытие Альматеи в 1892 году переместило Европу на третье место в ряду спутников Юпитера, а находки Вояджера в 1979 году — на шестое.
Физические характеристики
Экваториальный диаметр Европы составляет 3,1 тыс. км. Этот спутник на 10% меньше земной Луны. Если бы можно было заменить Луну на Европу, то с земной поверхности разница была бы незаметна. Разве что Европа светилась бы намного ярче из-за высокой отражательной способности ледяного панциря.
Орбита Европы удалена от Юпитера примерно на 671 тыс. км. Солнечный свет долетает до спутника за 45 минут. Из-за значительного расстояния между Европой и Солнцем, солнечный свет на Европе в 25 раз слабее, чем на Земле.
Орбита и вращение
Европа совершает оборот вокруг Юпитера за 3,55 суток. Как и другие спутники галилейской группы, она находится в гравитационном блоке и повернута к «главной» планете одной стороной. Наблюдается резонанс Европы с Ио (2:1) и с Ганимедом (4:1). Гравитация от последних двух спутников вызывает на Европе колебания и приливы.
Под действием приливных сил ледяной панцирь Европы трескается. Если под ним существует жидкий океан, то нагревание во время приливов может спровоцировать гидротермальную или вулканическую активность на морском дне. В результате здесь появятся питательные вещества, которые сделают океан пригодным для жизни.
Ледяной панцирь Европы
Ученые подсчитали, что поверхностный слой Европы сформировался относительно недавно, примерно 20-180 млн лет назад. Он представляет собой ледяную корку, белую и ровную, с редкими кратерами и холмами.
Белоснежная поверхность покрыта густой сетью трещин. Соли, соединения серы и железа придают трещинам красноватый оттенок. Температура на поверхности спутника составляет -150 °C в районе экватора и -220 °С у полюсов.
Одной из особенностей Европы являются темные вогнутые или выпуклые пятна на поверхности ледяного панциря, которые окрестили «веснушками».
Ученые предполагают, что эти образования появились в результате движения из нижних слоев к поверхности более теплого льда, аналогично движениям в лава-лампе. Диаметр «веснушек» достигает 10 км.
Океан под ледяным панцирем
Ученые предполагают, что под ледяной коркой Европы скрывается самый настоящий жидкий океан.
На существование океана указывают следующие факты:
- Аппарат «Галилео» зафиксировал на спутнике необычные колебания магнитного поля.
- Из-под ледяной корки Европы периодически вырываются водные струи (гейзеры) высотой 200 км. Они в 20 раз выше горы Эверест.
- На ледяной корке имеются «веснушки», существование которых ученые связывают с движением льда в толще воды.
Если теория о жидком океане верна, то Европа имеет следующую структуру:
- ледяная корка глубиной 10-30 км;
- жидкий океан глубиной 20-30 км;
- толстый слой горных пород;
- металлическое ядро.
Ученые предполагают, что объем подледного океана Европы составляет 3х1018 м3. Это вдвое больше всех водных ресурсов Земли.
Атмосфера
На Европе имеется слабый атмосферный слой, образованный молекулярным кислородом с давлением 0,1 мкПа. Ученые полагают, что кислород имеет не биологическое происхождение. Он формируется под действием ультрафиолетовых лучей, которые попадают на ледяную корку и делят воду на водород и кислород.
Часть молекулярного кислорода под действием силы тяжести остается на поверхности Европы, через трещины в ледяном панцире проникает к поверхности воды и запускает биологические процессы. Значительная часть водорода поднимается вверх и образует облако, атомы которого ионизируются и создают источник для планетарной магнитосферной плазмы.
Исследования
Миссии по исследованию Европы, спутника Юпитера:
| Год | Летательный аппарат |
| 1973 | «Пионер-10» |
| 1974 | «Пионер-11» |
| 1979 | «Вояджер-1» |
| 1979 | «Вояджер-2» |
| 1992 | «Улисс» |
| 1995-2003 | «Галилео» |
| 2000 | «Кассини» |
| 2004 | «Улисс» |
| 2007 | «Новые горизонты» |
| 2016 — по настоящее время | «Юнона» |
Благодаря летательным аппаратам ученые получили детализированные фотоснимки поверхности Европы и выдвинули гипотезу о существовании подледного моря.
В 2024 году NASA планирует отправить на Европу новую станцию Europa Clipper. Её задачи:
- собрать точную информацию о ледяном панцире;
- изучить поверхность спутника и особенности его рельефа;
- найти следы водяного пара, которые могут появляться из-под ледяного панциря.
Космический аппарат планируют запустить в космос с помощью ракеты-носителя SLS. Путь аппарата к Европе продлится 7 лет. Затем последуют 109 дней основной научной программы.
Обитаемость
Ученые предполагают, что в подледном океане или гидротермальных воздуховодах Европы может существовать жизнь. Микробные формы могут обитать на дне океана, вблизи от гидротермальных источников. Не исключено, что примитивные формы жизни развиваются подо льдом и прикрепляются к его поверхности, как водоросли.
Профессор Аризонского университета Р. Гринберг провел ряд вычислений и пришел к выводу, что океан Европы насыщен кислородом, которого вполне хватит для появления и развития некоторых форм жизни. Также некоторые микроорганизмы могли попасть на спутник с метеоритами.
В 2013 году ученые обнаружили на Европе следы перекиси водорода. А это вещество является потенциальным источником энергии для ряда бактерий. Также найдены следы глинистых минералов кометного или астероидного происхождения (филлосиликатов). Наличие филлосиликатов существенно повышает шасы для появления и развития жизни.
Планы по колонизации
Самые смелые исследователи строят планы по колонизации Европы. Подледный океан обеспечит колонистов воздухом и ракетным топливом. Посредством ракетных ударов и некоторых других способов можно добиться повышения температуры. Лед растает и атмосфера наполнится кислородом.
Гравитация на Европе низкая. Следовательно, экипаж будет чувствовать физическое недомогание, слабость, мышцы будут постепенно атрофироваться, а кости разрушаться.
На МКС разработали специальный комплекс упражнений, который поможет бороться с физической слабостью и разрушением костной ткани.
Не исключено, что на Европе могут жить живые организмы. В этом случае прибытие землян и земных микробов могут стать губительными и для спутника Юпитера, и для его обитателей.
Отвечаем на вопросы
Вероятнее всего, основу трофической цепочки будут составлять хемотрофные бактерии. Они сформируют слои органических отложений на дне океана и послужат питанием для травоядных организмов. Соответственно, в океане будут существовать и хищные организмы, которые могут быть похожими на акул.
Летательный аппарат доставит на Европу специальный модуль и опустит его под лед. Плавающий вездеход сможет прикрепиться к нижней кромке ледяного панциря и передвигаться по ней, собирая необходимые научные данные. Такой вездеход уже готов к использованию. В 2019 году он успешно прошел испытания на Аляске.
Он может нагреваться за счет подводной вулканической активности или гравитационного воздействия спутника с газовым гигантом. Во втором случае нагревается мантия спутника, которая передает тепло придонным слоям океана.
