Спутник 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.

Ледяной спутник Юпитера – Европа

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.

Телескоп Галилея с рукописной отметкой увеличительной силы объектива

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.

Состав и поверхность спутника Европа

Показатель плотности местной тверди — выше 3 г/куб. см, что дает исследователям право утверждать: Европа состоит из массивной скальной части, большого количества силикатных пород и железного ядра. Поверхность небесного тела — слой льда, его высота — 10-30 км.

Этот спутник является одним из самых гладких объектов в Солнечной системе. Он еще и достаточно яркий: светоотражающий коэффициент достигает 0,64 (максимальное значение альбедо среди местных планетарных спутников).

Карта поверхности

По экватору Европы находятся пенитенты — небольшие (до 10 м) ледяные пики, образовавшиеся под влиянием солнечного излучения либо как результат извержения льда при более высокой температуре. Они расположены в виде линий длиной до 20 км, их края — рассеянные, темного оттенка.

В числе других особенностей спутника — наличие эллиптических куполообразных образований высотой не более нескольких сотен метров, вершины возвышенностей похожи на древние равнины. Количество гор и кратеров здесь невелико, причина этого — относительно молодой верхний слой. Предполагается, что в таком виде он существует от 20 до 180 млн лет.

Особенности поверхности

На шестом спутнике Юпитера есть небольшое количество разломов, невысоких холмов, пересекающихся линий, которые покрыты слоем прозрачного льда. Но, по меркам космического пространства, это одно из светил с идеально ровной поверхностью в Солнечной системе. Здесь обнаружено всего 30 кратеров с небольшим диаметром (5 км). Прозрачный лед и ровная поверхность говорят о сравнительно молодой поверхности, которой не больше 30 млн лет.

Юпитер оказывает сильнейшее приливное воздействие на поверхность своего спутника, из-за чего она трещит. Из-за этого, Европа обладает высокой отражающей способностью. Температура воздуха здесь ниже 150°.

Ввиду того, что орбита спутника совпадает с радиационным участком планеты, он высокорадиоактивен. Степень опасного излучения в миллион раз превышает земное.

Изменения здесь происходят медленно, несмотря на то что это геологически активное небесное тело. Для полноценного исследования поверхности, следует десятилетиями наблюдать за ним.

Подледная жизнь вне Земли: что мы знаем о Европе, спутнике Юпитера

Возможно, внеземная жизнь гораздо ближе к нам, чем кажется, поскольку жидкая вода, которая нужна для возникновения и и подднржания существования аналога земной жизни, не редкость в Солнечной системе. Так, уже доказано (или почти доказано) существование океанов жидкой воды у ряда спутников планет-гигантов.

Насколько известно, лед есть даже в кратерах самой близкой к Солнцу планете — Меркурии. Вероятно, там лед иногда тает, так что вода время от времени может образовываться и там, хотя, наверное, ненадолго. Но на Европе, спутнике Юпитера, жидкая вода совершенно точно существует под многокилометровой толщей льда. Может быть, там есть и жизнь, хотя это нужно доказать. Что нам известно об этом спутнике Юпитера?

Все началось с обнаружения гейзеров

О неоднородной поверхности Европы известно давно, как и о том, что ее поверхность — лед. Долгое время считалось, что спутник Юпитера покрыт многокилометровым слоем льда, так что спутник представляет собой нечто вроде снежка с каменным ядром внутри. Но, как оказалось, реальность гораздо интереснее — космический аппарат «Галилео» обнаружил признаки существования гейзеров над поверхностью Европы.

За время своей научной миссии он 11 раз облетел Европу с минимальным расстоянием от поверхности в несколько сотен километров. Изучив переданные аппаратом данные, ученые выяснили, что в нескольких случаях показания магнитометра очень сильно менялись. Так случилось, в частности, 16 декабря 1997 года, когда расстояние до поверхности спутника Юпитера составило всего 206 километров. Ученые предположили, что «Галилео» прошел через гейзер.

Орбитальный телескоп «Хаббл» помог доказать существование гейзеров. Ну а раз они есть, значит, подо льдом Европы — жидкая вода, и ее много. Она может быть (и скорее всего это так) соленой, причем соль может быть не поваренной, а «английской», т.е. это калийная соль. Но в любом случае есть далеко ненулевой шанс существования под поверхностью Европы жизни — хоть микроскопической, хоть многоклеточной.

Глубина океанов (вернее, океана) Европы может достигать 80-179 км, а значит, на спутнике Юпитера воды примерно в два раза больше, чем содержат все океаны Земли.

Какие ваши доказательства?

Конечно, у ученых нет прямых доказательств существования жизни на Европе, но зато есть косвенные, и это не один набор данных. В частности, в 2013 году исследователи Калифорнийского университета заметили следы присутствия перекиси водорода. Она необходима для процесса, который называется метаногенезом — образованием метана анаэробными археями.

Кроме ресурсов вроде перекиси для существования жизни нужна еще тепловая энергия. И она, скорее всего, тоже есть на Европе. Есть несколько предположений насчет возможности существования жидкой воды на Европе. Одна из них — гравитационное воздействие спутника с газовым гигантом. Европа вращается вокруг Юпитера, благодаря чему внутренние слои смещаются и деформируются под воздействием гравитации. Все это приводит к трению с генерацией тепла. Разогревается мантия луны Юпитера, которая нагревает придонные слои океана. Возможно, теплее всего на полюсах спутника — там должен генерироваться максимальный объем тепла.

Этот эффект называется «приливный разогрев» и не является уникальным в Солнечной системе. У ученых есть все основания считать, что приливный разогрев характерен и для других спутников планет-газовых гигантов. По мнению Йоахима Заура, планетолога из Кельнского университета, Европа — один из лучших кандидатов на обнаружение внеземной жизни, поскольку здесь жидкая вода взаимодействует с силикатной мантией. Это значит, что минеральные соединения вымываются, поставляя ресурсы для живых организмов (если они там есть, конечно).

Кроме трения, есть и еще одна возможность — вулканическая активность. Если подо льдом есть вулканы, то они создают необходимые для существования жизни условия. Примеры есть на Земле — это гидротермальные источники на дне океанов нашей планеты.

Читать еще:  Миссия Crystal измерит криосферу с непревзойденной точностью

Еще есть далеко ненулевая вероятность попадания кислорода в воду. Некоторые ученые предполагают, что этот элемент образуется на поверхности Европы под воздействием солнечного ветра, а затем попадает в океан уже в ходе чисто геологических процессов. Правда, концентрацию кислорода в воде пока что определить невозможно — нужна специализированная миссия.

Что касается самой жизни, то о возможной конфигурации экосистем рассказывает созданный около 20 лет назад документальный фильм BBC «Естественная история инопланетянина» (Natural History of an Alien). Его создатели считают, что в основе трофической цепочки будут находиться хемотрофные бактерии. Они будут формировать слои органических отложений на дне океана, а другие живые организмы, будут этими отложениями питаться. Эти организмы — аналог травоядных организмов на Земле. Соответственно, будут существовать и хищники, которые могут быть похожими на акул.

Миссии? А пожалуйста

Europa Clipper

NASA запускает этап сборки и тестирования новой станции. Аппарат планируют отправить в 2024 году. Он будет исследовать ледяную поверхность и подледный океан спутника Европы.

Главная цель проекта Europa Clipper — изучение спутника Юпитера. Особый интерес для исследователей представляет как раз уникальный океан Европы. Сейчас почти никто не сомневается в его существовании.

Старт миссии нацелен на 2024 год. Аппарат запустит в космос ракета-носитель SLS. Продолжительность полета к спутнику составит 7 лет. Основная научная программа продлится 109 дней.

Что будет включать в себя миссия к Европе?

  • Сбор точной информации о внутреннем океане;
  • сбор картографических данных о рельефе и характере поверхности;
  • поиск следов водяного пара, которые могут появляться из-под ледяной коры.

Основные ее характеристики:

  • Наличие дисковой антенны диаметром 3 метра для обмена данными с Землей.
  • Две массивные солнечные батареи, которые будут разворачиваться в космосе словно крылья. Они обеспечивают электропитанием системы зонда. Площадь батарей — 90 кв.метров.
  • Габариты станции в разложенном состоянии будут больше длины баскетбольного поля в 30,5 метров.

В этом году начнут работы со всеми приборами, а в следующем — комплексные испытания станции. Модуль двигателя корабля будут строить в Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса в штате Мэриленд. Ядро модуля состоит из двух цилиндров, расположенных друг на друге. Их высота составляет около 3 м. Они содержат двигательные баки и 16 ракетных двигателей.

Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE)

Это многоцелевой проект, который предполагает изучение не только Европы, но еще и Ганимеда и Каллисто. Что касается Европы, то ученые планируют для JUICE 2 облета на высоте 400-500 км от поверхности спутника. К сожалению, полноценное изучение Европы потребует около 50-100 облетов, что пока не представляется возможным. Тем не менее, в течение 36 дней аппарат будет изучать Европу подробнейшим образом, находясь в непосредственной близости. И еще около года займут удаленные исследования. Цели изучения спутника Юпитера:

  • Определение состава веществ, не относящихся к ледовому покрытию.
  • Исследование водоемов под наиболее активными местами. Эти исследования помогут выяснить, насколько жидкость океана Европы похожа по составу на земные океаны.
  • Исследование процессов, происходивших относительно недавно (считается, что поверхность Европы очень молодая — возраст не превышает 180 млн лет, а возраст полыней, периодически появляющихся на поверхности, не превышает 50—100 тыс. лет). Также предстоит выяснить геологическую активность спутника.

Экзотические миссии

Если две миссии выше — утверждены, то другие, лишь предполагаемые, пока обсуждаются. Одна из наиболее интересных — проникновение через трещину под лед. Сделать это сложно, но возможно. Такая миссия будет включать два аппарата. Первый будет нести в себе второй, доставив его под лед.

Второй же может выглядеть как «плавучий вездеход», который успешно прошел испытания в 2019 году в озере близ Уткиагвика, Аляска.

Называется этот модуль Buoyant Rover for Under-Ice Exploration. Он сконструирован таким образом, чтобы не тонуть, а ползать по нижней части морского льда. У него положительная плавучесть, благодаря чему море прижимает его ко льду снизу, где он и ползает, собирая научные данные.

В ходе испытаний робот непрерывно находился подо льдом в течение 42 часов и 30 минут.

В целом, надежды ученых можно выразить словами специалиста из NASA, Мохита Мелвани Дасвани. Он занимается моделированием условий Европы, включая состав и физические свойства ядра, слоя силикатных пород и океана. Дасвани заявил следующее: «Европа — один из наших лучших шансов найти жизнь в нашей Солнечной системе. Миссия NASA Europa Clipper будет запущена в ближайшие несколько лет, и поэтому наша работа направлена ​​на подготовку к миссии, которая будет изучать вопрос обитаемости Европы».

Europa Clipper: как устроена главная миссия НАСА 2020-х годов

В середине 2020-х годов НАСА планирует отправить к шестому и крупнейшему спутнику Юпитера — Европе — миссию Europa Clipper (рабочее название — Europa Multiple-Flyby Mission). Ранее «Хайтек» рассказывал о планах агентства на 2020-е годы, теперь мы рассказываем об особенностях главной миссии НАСА на этот период и том, почему ученым важно изучать отдаленные части Солнечной системы.

Читайте «Хайтек» в

История Europa Clipper

Изначально Europa Clipper входила в большую международную космическую программу Europa Jupiter System Mission, которой занимались НАСА, Роскосмос, Европейское космическое агентство и Японское космическое агентство. Тогда миссия называлась Jupiter Europa Orbiter (JEO) и должна была отправиться на орбиту Европы в 2020 году.

В 2011 году Американский конгресс отозвал программу из-за высокой стоимости проекта — $4,7 млрд — и перенаправил эти средства на Марсианскую программу. Кроме того, в то время инженеры не до конца представляли, как посадить спускаемый аппарат на поверхность Европы, поскольку детализация изображений, полученных с предыдущей миссии по изучению этой луны, не позволила НАСА составить полноценную карту спутника Юпитера.

Основной интерес для изучения Европы представляет собой гигантский океан, который находится на глубине в 20–30 км подо льдом — гипотетически, в нем могут быть условия для формирования жизни. При этом ученые и сейчас не понимают, как запустить ровер в этот океан, однако уже тестируют в Антарктиде роботов, которых в дальнейшем отправят к Европе. Есть вероятность, что спускаемые аппараты будут отправлены к Европе в составе уже следующей миссии по изучению этого спутника. Окончательное решение будет принято после запуска космической обсерватории нового поколения «Джеймс Уэбб», которая сделает подробные снимки поверхности Европы.

Практически сразу НАСА представила наследника миссии JEO — проект Europa Clipper, орбитальный зонд стоимостью $2 млрд без учета стоимости ракеты-носителя Atlas V 551 и запуска. Конгресс принял эти расчеты, и инженеры начали разрабатывать миссию, несмотря на отказ от некоторого оборудования — например, радиоизотопного генератора энергии нового поколения Advanced Stirling Radioisotope Generator (ASRG). Текущая стоимость проекта — $1 млрд, однако независимые аудиторы называют сумму до $3,5 млрд с учетом полного сопровождения миссии.

Основные принципы миссии Europa Clipper

Сейчас НАСА рассчитывает, что Europa Clipper будет запущена не раньше 2025 года. Миссия должна обеспечить гарантированные периоды работоспособности зонда в районе Европы не менее 109 дней. Всего время исследования составит 3,5 года, за время которых зонд совершит 45 облетов спутника на высоте от 2,7 тыс. до 25 тыс. км. Для сравнения, максимальное сближение «Галилео» составляло 200 км.

Читать еще:  Лунный календарь садовода и огородника на 13 декабрь 2021 года

В связи со значительной удаленностью Юпитера от Земли и высокой массой самого аппарата наиболее практичным способом доставки Europa Clipper является использование сверхтяжелой ракеты-носителя.

Пока не ясно, какая из существующих ракет-носителей будет использована в этой миссии. С одной стороны, использование сверхтяжелой SLS стоимостью $876 млн в два раза дороже, чем цена за аналогичные прототипы Delta IV Heavy или сверхтяжелой Falcon Heavy. С другой, пока только SLS может доставить Europa Clipper до Юпитера напрямую и без гравитационных маневров — менее, чем за три года. Это снизит стоимость запуска на несколько сотен миллионов долларов за счет сокращения расходов на зарплаты сотрудникам миссии. На текущий момент НАСА не сделало заказ на разработку ракеты-носителя для этой миссии.

Чем Europa Clipper будет заниматься во время своей миссии

  • Исследовать Европу на предмет ее способности к формированию и в идеале — поддержанию жизни.
  • Изучить поверхность Европы и сделать максимально подробную карту спутника для дальнейшей работы спускаемого аппарата в случае, если НАСА решит отложить его до будущей миссии.
  • Подтвердить существование подледного океана и найти полыньи, в которые можно спустить роверы. Кроме того, в рамках миссии ученые должны оценить толщину льда на спутнике.

В случае, если Europa Clipper будет отправлена к Юпитеру не позднее 2025 года, зонд прибудет к Европе к 2028 году. За последующие три года аппарат определит толщину ледяной коры, глубину и соленость океана. После 2031 года инженеры рассчитывают продлить миссию, если огромная радиация Европы не выведет из строя электронику, а у самого спутника будет достаточно топлива для работы. В конце миссии Europa Clipper инженеры просто выведут зонд с орбиты Европы для последующего столкновения с другим спутником Юпитера — Ганимедом.

Сейчас в массе Europa Clipper зарезервировано 250 кг для микроспутников формата CubeSat. Планируется, что они будут оснащены миниатюрными ксеноновыми двигателями для того, чтобы команда миссии исследовала гипотетические гейзеры Европы, которые могут достигать высоты в несколько десятков километров. Кроме того, кубсаты можно использовать для исследования гравитационных, радиационных и магнитных полей Европы, сканирования поверхности и составления карты. Пока НАСА собирает заявки от разработчиков кубсатов, инженеры уже выбрали 10 концептов для дальнейшей проработки.

Спускаемые аппараты

В 2015 году американский конгресс принял бюджет НАСА, в который были включены разработки спускаемых роботов для изучения Европы. Пока до конца не ясно, каким образом будет оснащена эта миссия — часть команды Europa Clipper выступает за совместный запуск аппаратов, однако другие инженеры считают, что будет целесообразнее запустить робота отдельно к Европе независимо от материнской миссии.

Масса робота Bruie (от англ. Buoyant Rover for Under-ice Exploration, «Плавучий вездеход для исследований подо льдом» — «Хайтек»), который на момент написания текста совершил тестирования в Восточной Антарктиде общей продолжительностью более 42 часов, составит 230 кг, из которых 42 кг — научное оборудование. Bruie сможет пробыть на территории Европы не более 20 дней, за время которых должен совершить спуск под ледяную поверхность и изучить химическую структуру океана.

В основе Bruie лежат приборы из других миссии НАСА и Европейского космического агентства, которое стало партнером этой части миссии. В Bruie будут использоваться технологии марсохода «Розетта», посадочного модуля Phoenix и марсохода «Пастер» в составе европейско-российской миссии «Экзомарс».

В случае отдельного запуска аппарата он будет отправлен к Европе не раньше конца 2025 года с помощью РКН SLS Block 1B. При этом до Юпитера он долетит лишь в 2030 году и только через год сможет сесть на Европу, так как перед этим ему предстоит выйти на орбиту газового гиганта.

Почему Европа?

По своим размерам, уступая даже Луне, Европа является самым тяжелым спутником в Солнечной системе. Вероятно, это связано с тем, что она состоит из силикатных пород, а в ее центре находится небольшое железное ядро.

У Европы очень разреженная атмосфера, однако она практически полностью состоит из кислорода. При этом, в отличие от Земли, на Европе кислород не биологического происхождения. Он формируется под воздействием солнечной радиации на лед, при котором легкий водород улетучивается в космос, а кислород остается в атмосфере.

Существование океана было предположено после миссии «Галилео», которая показала, что у Европы есть магнитное поле, всегда направленное против юпитерианского. Следовательно, его создают электрические токи, индуцированные в недрах Европы магнитным полем Юпитера. Для создания такого поля необходимо наличие огромного слоя с хорошей проводимостью, например, глубокого океана соленой воды. Кроме того, еще одним признаком существования подледного океана является смена коры Европы на 80 градусов относительно недр, что было бы невозможно, если бы они полностью прилегали друг к другу.

Кроме того, лед поверхности Европы — молодой, такой вывод позволил сделать спектральный анализ поверхности спутника. Не замерзает океан, вероятно, благодаря приливным силам, периодические изменения которых вызывают деформацию спутника и, как следствие, нагрев его недр.

Ряд ученых предполагает , что Европа может быть пригодной для создания не только простейших форм жизни, но и более развитых. Они объясняют это наличием кислорода, возможного жидкого океана и температур, которые в глубинах океана из-за давления могут достигать пригодных для жизни показателей.

Окончательно ученые смогут прийти к выводу на счет возможной жизни на Европе только в случае успешного запуска Europa Clipper, ее сближения со спутником, а также спуска роботов для изучения поверхности луны.

Исследования Европы

Европу открыли еще в 1610 году Галилео Галилей и Симон Марий независимо друг от друга. Хотя открытие второго не подтверждено. Первые фотографии появились в семидесятых годах прошлого века, их сделали аппараты «Вояджер». Они смогли немного изучить поверхность и состав, что позволило предположить наличие жидкой воды на спутнике.

В 1994 году исследователи обнаружили на Европе кислород. К началу нового века было выявлено наличие радиации.

Вплоть до 2003 года зонд «Галилео» тщательно изучал Европу, приближаясь к ее поверхности на 201 км. Он еще раз подтвердил догадки о существовании океана. Во избежание попадания на Европу земных микроорганизмов, «Галилео» уничтожили в атмосфере Юпитера.

Более качественные фотографии этого спутника сделал зонд «Новые горизонты» в 2007 году, когда двигался к Плутону.

Атмосфера спутника Европа

Европа имеет слабую атмосферу кислорода, но в 2013 году НАСА объявило, что исследователи, использующие космический телескоп Хаббла, нашли доказательства того, что Европа может активно выпускать воду в космос. Это будет означать, что она геологически активна в наши дни. Если это будет подтверждено последующими наблюдениями, плюмы воды могут быть изучены будущими космическими аппаратами, похожими на то, как Кассини пробовал шлейф лунного Энцелада Сатурна.

Спутник Юпитера ЕВРОПА

Общие сведения

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.

Читать еще:  Движение планет Солнечной системы: закономерности и особенности
Средняя
величина (Vo)
Радиус
(км)
Maсса
(кг)
Плотность
(г/cм 3 )
Альбедо
5.29 1569 4.8 x 10 22 3.01 0.64

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:

Большая полуось
(в рад. Юпитера)
Большая
полуось
(10 3 км)
Орбитальный
период
(сут)
Наклон Эксцентр. Средняя орбит.
скорость
(км/с)
9.3979 670. 9912642 3.551181 0.470 0.009 13.74

В настоящее время наилучшей теорией движения галилеевых спутников Юпитера является теория Лиске [1-3]. Наиболее полную картину движения галилеевых спутников представил Феррас-Мелло в монографии «Динамика галилеевых спутников Юпитера» [4]. 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 ) [5].

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

182° меридиан определяется
кратером Килик

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 .

Характеристики поверхности

Замерзшие ледяные торосы на поверхности

Поверхность Европы испещрена множеством пересекающихся линий и разломов, но по космическим меркам считается относительно ровной, лишь небольшое число образований, напоминающих холмы, высотой несколько сот метров, хаотично распределены по ее поверхности.

Количество поверхностных кратеров очень мало. На данный момент обнаружено всего три кратера площадью покрытия более 5 км, что свидетельствует об относительной молодости поверхности, возраст которой предположительно не превышает 30 млн. лет и обладает высокой геологической активностью. Поверхность Европы высокорадиоактивна, так как ее орбита совпадает с мощным радиационным поясом планеты Юпитер.

Похожие статьи

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector