Все о спутнике европа. Исследование спутника Европа. Остается только фантазировать

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

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

Внутреннее строение и поверхность Европы

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

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

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

Атмосфера

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

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

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

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

Орбита, теория движения

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

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

Вращение

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

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

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

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

Астрономы пришли к заключению, что под толстым слоем льда, покрывающего спутник Юпитера Европу, находится океан воды, чрезвычайно богатый кислородом. Если бы в этом океане была жизнь, то такого объема растворенного кислорода хватило бы на поддержание миллионов тонн рыбы. Впрочем, пока о существовании сколь-нибудь сложных форм жизни на Европе речи не идет.

Ученые говорят, что последние исследования океана на Европе свидетельствуют в пользу того, что в данном огромном бассейне есть все условия для возникновения жизни, по крайней мере на микробактериальном уровне.

Европа является одним из самых интересных спутников Юпитера. По своим размерам она сопоставима с Луной, однако Европа покрыта слоем океана, глубина которого составляет порядка 100-160 километров. Правда, на поверхности этот океан замерз, толщина льда, согласно современным оценкам, составляет около 3-4 километров. Руководствуясь земным опытом, можно утверждать, что там, где есть вода, должна быть и жизнь. Раз на Европе вода есть, более того, там ее очень много, то и шансов на обитание там жизни тоже немало.

Еще больше шансов на возникновение жизни на Европе, если принять во внимание и другие факторы. Последние моделирования, проведенные в НАСА, говорят о том, что теоретически Европа могла бы поддерживать наиболее распространенные морские формы жизни, обитающие на Земле.

Лед на поверхности спутника, как и вся вода на нем, состоит преимущественно из водорода и кислорода. С учетом того, что Европа находится под постоянным ударом радиации от Юпитера и Солнца, то лед формирует так называемый свободный кислород и другие оксиданты, такие как пероксид водорода. Очевидно, что активные оксиданты есть и под поверхностью Европы. В свое время именно активный кислород привел к появлению многоклеточной жизни на Земле.


В прошлом космический аппарат «Галилео» обнаружил на Европе ионосферу, что указывало на существование атмосферы у спутника. Впоследствии с помощью орбитального телескопа «Хаббл» у Европы действительно были замечены следы крайне слабой атмосферы, давление которой не превышает 1 микропаскаль. Атмосфера состоит из кислорода, образовавшегося в результате разложения льда на водород и кислород под действием солнечной радиации (лёгкий водород при столь низком тяготении улетучивается в космос).

Единственным моментом, который затрудняет возникновение сложных форм жизни, является замкнутость океана. То есть в Солнечной системе в составе астероидов и комет летает довольно много сложных органических соединений, но им, при попадании на поверхность Европы, почти невозможно проникнуть сквозь толстый слой льда. Таким образом, жизнь на Европе, должна была изначально зародиться в недрах океана.

Однако последние исследования и модели Европы говорят о том, что органическим соединениям совершенно не обязательно проникать на глубину 3-4 километров. Уже примерно на глубине 10 метров концентрация кислорода значительно возрастает, а плотность льда снижается. Таким образом, теоретически, жизнь на Европе может быть уже на глубине 10 метров.

Ричард Гринберг из планетарной лаборатории Университета штата Аризона, говорит, что для поиска жизни на Европе совершенно не обязательно исследовать подледный океан.

Кроме того, ученый полагает, что температура воды на Европе может быть существенно выше, чем предполагает большинство исследователей. Дело в том, что Европа находится в сильном гравитационном поле Юпитера, который притягивает Европу в 1000 раз сильнее, чем Земля притягивает Луну. Очевидно, что под таким притяжением твердая поверхность Европы на которой расположен океан, должна быть очень активной в геологическом плане, а раз так, то здесь должны быть активные вулканы, извержения которых поднимают температуру воды.


Гринберг говорит, что последние компьютерные модели показывают, что поверхность Европы фактически изменяется каждые 50 млн лет. Кроме того, как минимум 50% дна Европы - это горные хребты, образующиеся под воздействием гравитации Юпитера. Именно гравитация ответственна и за то, что значительная часть кислорода на Европе расположена в верхних слоях океана.

"Примерно 40% поверхности Европы - это хаотичные местности. Можно с определенной долей уверенности сказать и о том, что на дне есть много разломов, которые хранят тяжелые химические элементы", - говорит ученый.

С учетом нынешних динамических процессов на Европе, ученые подсчитали, что для достижения того же уровня насыщения кислородом, что и на Земле, океану Европы достаточно всего 12 млн лет. "За этот период времени тут образуется оксидных соединений достаточно для того, чтобы поддерживать самую большую морскую жизнь, что есть на нашей планете", - отмечает он.

Титан за кольцами Сатурна

Среди спутников планет в солнечной системе попадаются самые удивительные: Европа покрыта полностью океаном, на Ио царит настоящий вулканический ад, Эпиметей и Янус постоянно гонятся друг за другом, время от времени меняясь местами

Наша солнечная система состоит в основном из Солнца и восьми планет. Разумеется, людей в первую очередь завораживают соседи Земли – Марс, Юпитер, Сатурн… Однако луны, вращающиеся вокруг них, тоже довольно интересны.

На первый взгляд, Ганимед очень похож на нашу Луну, однако размеры обоих спутников несопоставимы. Ганимед – крупнейший спутник Юпитера, да и всей солнечной системы. У него даже есть собственные магнитные полюса – уникальный случай для планетарных спутников.

Если бы Ганимед вращался вокруг Солнца, его можно было бы счесть за полноценную планету: юпитерианская луна на 8% крупнее Меркурия и по размеру составляет 3/4 Марса.

Ганимед

9. Миранда – гадкий утенок

Спутники Урана вообще не отличаются особой красотой, однако Миранда среди них действительно гадкий утенок. Кажется, будто творец всех лун солнечной системы под конец слепил вместе оставшийся после трудового дня мусор и запустил его комком на орбиту Урана.

Однако если людям когда-нибудь удастся прилуниться на этом спутнике, их глазам откроются зрелища, невиданные в космосе. Миранда обладает наиболее разнообразным ландшафтом в солнечной системе: гигантские хребты чередуются с глубокими равнинами, а многие каньоны в 12 раз глубже знаменитого Гран-Каньона.

Миранда

8. Каллисто – рекордсмен по кратерам

Другая юпитерианская луна – Каллисто – больше всего напоминает лицо прыщавого подростка. На Каллисто нет никакой геологической активности, что само по себе делает ее уникальной в солнечной системе, поэтому кратеры, появившиеся в результате падения метеоритов, постоянно накладываются друг на друга.

Очень трудно найти нетронутый уголок на Каллисто, весь спутник покрыт сетью кратеров, что делает его рекордсменом в солнечной системе.

Каллисто (внизу и слева), Юпитер (наверху и справа) и Европа (ниже и левее Большого Красного Пятна)

7. Дактиль – спутник астероида

Дактиль – самый маленький спутник в солнечной системе, его длина составляет примерно 1,6 км. Это также одна из немногих лун, вращающихся вокруг малых планет – астероидов.

В греческой мифологии Идой называли гору, в которой жили крошечные существа, дактили (пальчики). Поэтому логично, что спутник астероида Ида получил такое название.

Астероид Ида и его спутник Дактиль

6. Эпиметей и Янус – вечная гонка

Эпиметей и Янус – два спутника Сатурна, которые движутся практически по одинаковым орбитам, вероятно потому что в незапамятные времена они составляли единое целое. При этом каждые четыре года они меняются местами, каждый раз, чудом избегая столкновения.

Эпиметей и Янус

5. Энцелад-кольценосец

Энцелад – один из крупных внутренних спутников Сатурна. Поверхность Энцелада отражает практически весь падающий на него солнечный свет, поэтому эта сатурнианская луна считается самым рефлектирующим космическим телом в солнечной системе.

Энцелад также обладает гейзерами, выбрасывающими водяной пар и пыль в открытый космос. Исследователи считают, что именно благодаря вулканической деятельности своего спутника Сатурн обзавелся кольцом Е, через которое проходит орбита Энцелада.

Кольцо Е и Энцелад

4. Тритон – спутник с ледяными вулканами

Тритон – крупнейший спутник Нептуна. Это также единственный спутник в солнечной системе, который вращается вокруг своей планеты в направлении, обратном ее движению вокруг Солнца.

У Тритона имеется множество вулканов, но в отличие от обычных, выбрасывающих лаву, вулканы этой нептунианской луны выкидывают воду и аммиак, которые немедленно замерзают при очень низких внешних температурах.

Тритон – очень яркое небесное тело, поскольку его ледяная поверхность отражает большую часть солнечного света.

Тритон

3. Европа – спутник-океан

Европа является еще одним спутником Юпитера и это обладатель самой гладкой поверхности в солнечной системе. Дело в том, что вся Европа покрыта океаном с толстой коркой льда на поверхности.

Однако подо льдом находится гигантское количество воды, которая нагревается благодаря внутреннему ядру спутника и постоянным приливным течениям, вызванным гравитационным притяжением Юпитера. Достаточно сказать, что океан Европы содержит в себе в 2-3 раза больше воды, нежели все земные океаны вместе взятые.

По расчетам некоторых ученых, океанские воды Европы могут иметь настолько высокую температуру, что совсем не исключается появление жизни на этой юпитерианской луне. Причем, речь идет не о бактериях, а о гораздо более сложных и крупных формах жизни.

Европа

2. Ио – вулканический ад

Постоянное приливное гравитационное воздействие планеты-гиганта Юпитера вызывает регулярный нагрев недр его спутника Ио, что в свою очередь приводит к непрекращающейся вулканической деятельности.

Вся поверхность Ио покрыта вулканами, в настоящее время насчитывается более 400 действующих. Извержения происходят настолько часто, что пролетавшему вблизи спутника космическому аппарату «Вояджер» удалось заснять некоторые из них.

При этом на Ио практически невозможно увидеть кратеров – извергающаяся лава немедленно заполняет их.

1. Tитан – лучший кандидат на колонизацию

Титан – пожалуй, самый странный спутник в солнечной системе. Уже давно было известно, что он обладает атмосферой, причем более плотной по сравнения с земной. В титановой атмосфере преобладает азот, однако есть и другие газы, например, метан.

Долгое время оставалось загадкой, что скрывается под густыми титановыми облаками. Однако снимки, сделанные с аппарата «Кассини-Гюйгенс» в 2005 году доказали наличие метан-этановых озер и рек.

Ученые предполагают также существование подземных водоемов, что вкупе с низкой гравитацией, делает Титан лучшим кандидатом на земную колонизацию из всех спутников в солнечной системе.

Возможно под ледяным покровом юпитерианского спутника Европы находятся океаны воды — единственное место вне Земли в солнечной системе, где целые океаны состоят из простой воды. Глубина этих океанов может достигать 50 километров. Ученые полагают, что там можно будет найти признаки внеземной жизни. Поверхность Европы достаточно гладкая, что отличает ее от других известных планет и спутников. Однако на ней все же встречается некоторое количество кратеров и гор. Европа была открыта Галилеем и Мариусом в 1610 году. Агенство НАСА запланировало прибытие космического корабля «Галилео» на Юпитер в декабре 1995 года.

На фото Вы видите изображение поверхности Европы, сделанное аппаратом «Вояджер». Картинка напоминает о льдах в море на Земле. Перекрещивающиеся темные линии действительно являются трещинами в ледяной поверхности. Это вызвано действием приливных сил Юпитера вместе с охлаждением спутника и расширением внутренних слоев, содержащих воду. Желание увидеть удивительную панораму океанов воды под замерзшей корой самого маленького среди галилеевых спутников было главной целью миссии корабля «Галилео», который полетел исследовать систему Юпитера. Новые изображения поверхности Европы, полученные недавно «Галилео», раскрывают подробности, позволяющие судить, что под ледяной корой Европы, единственном в Солнечной системе спутнике или планете, находится шуга или вода в жидком состоянии.

Хотя фазой этот спутник похож на Луну, на самом деле это не Луна. Это — неполная Европа, спутник Юпитера. Кадры для этого мозаичного изображения были получены автоматическим кораблем Галилео во время его полета вокруг Юпитера в 1995 — 2003 годах. На поверхности спутника видны белые ледя-ные равнины, бегущие за горизонт трещин и темные дорожки, возможно заполненные льдом и грязью. У терминатора находят-ся возвышенности, которые отбрасывают тени. По размеру Европа примерно равна нашей Луне. Однако поверхность Европы более гладкая, и на ней имеются гористые области и большие ударные кратеры. Изображения с Галилео свидетельствуют, что под ледяной поверхностью этого спутника вероятно плещутся воды океана. Чтобы проверить гипотезу о возможности существования жизни в этих морях, Европейское космическое агенство начало разработку Европейского орбитера, который предположительно полетит к Европе. Если ледяная кора Европы достаточно тонка, в рамках будущей миссии будет сброшен гидрозонд, который пророется к океану и будет искать жизнь.

На этой мозаике снимков ле-дяной поверхности Европы, сделанных недавно космическим аппаратом «Галилео», отчетливо видно множество пересекающихся трещин замерзшей ко-ры. По центру широких темных разломов тянутся светлые линии, которые были различимы и на изображениях, полученных аппаратом «Вояджер». Считается, что вдоль разломов коры извергаются «грязные гейзеры» с последующим оседанием темного вещества на поверхность. Потом на этих местах выступает чистый водяной лед, который мы видим в виде светлых линий. На картинке виден также ударный кратер диаметром 30 км (слева внизу), который окружен осевшим после выброса светлым веществом. Еще ниже на картинке видно образование в виде буквы «Х» — разломы ледяных плит, заполненные замерзшей шугой. Есть ли сейчас, или была ли когда-нибудь под поверхностью Европы вода? Последние исследования показали возможность существования на Европе воды в жидком состоянии, а тем самым возможность существования жизни. Ученые предполагают, что Европа, Марс и спутник Сатурна Титан являются теми местами в Солнечной системе за пределами Земли, где могут развиваться нижшие формы жизни.

Почему этот гигантский ледяной шар испещрен множеством трещин? Спутник Юпитера Европа имеет самую гладкую пове-рхность среди всех тел Солнечной системы. Спутник состоит из водяного льда и покрыт сверху боль-шим количеством трещин. Вы видите фото, представленную в искусственных цветах, которую сде-лали камеры корабля «Галилео» На фото голубым цветом окрашены ледяные равнины, разделенные грязными красными и коричневыми полосами. В то время как автоматический аппарат «Галилео» движется вокруг Юпитера он посылает на Землю изображения Юпитера и его больших спутников: Европы, Ио, Ганимеда и Каллисто. Область на Европе, которая показана на фото, называется Минос Линеа. Причины наличия такого большого числа трещин остаются пока неизвестны-ми, но может быть происходят из-за сдвиговых напряжений, вызван-ных гравитацией и температурны-ми колебаниями. Новые фото «Га-лилео» показывают, что под гигант-скими ледяными плитами действительно находятся океаны — места, где возможно зарождение жизни.

На фото Вы видите структуру на ледяной поверхности спутника Юпитера Европы, похожую на глаз быка. Это место сто-лкновения с кометой или астероидом. Составная картинка получена камерой корабля Галилео в апреле 1997 года и представлена в условных цветах. Отчетливо видны концентрические трещины диаметром до 138 км, что соответствует размеру Гавайского острова. Толстые красные и тонкие зелено-голубые линии проходящие поверх ударного места более молодые поверхностные образования, сформированные позднее столкновения. Темный красный цвет обусловлен возможно присутсвием относительно грязной ледяной смеси. Возможность наличия воды в жидком состоянии под ледяной поверхностью является предметом дискуссий о существовании жизни на этом большом далеком спутнике.

Горные хребты на поверхности Европы могли образоваться из-за активности вулканов, извергающих холодную воду. Этот спутник Юпитера тщательно обследуется, потому что все более и более считается, что под его ледяной поверхностью имеются океаны. В настоящее время вокруг Юпитера летает космический аппарат Галилео, который в рамках расширенной миссии очень подробно изучает поверхность Европы. На фото показан обычный для поверхности Европы ландшафт: чистый голубой водяной лед под светлыми хребтами, тянущимися на многие километры. Эти хребты могли образоваться в результате вулканических разломов в ледяной поверхности. В разломах появлялась вода, которая замерзала в холодных условиях далекого космоса. Разнообразие цветов горных хребтов Европы остается предметом исследований.

На большом спутнике Юпитера Европе под замороженной ледяной корой может находиться вода. Дискуссии на эту тему велись, т.к. недавно были получены удивительные изображения поверхности Европы космическим аппаратом Галилео. Фото была получена совмещением цветных данных низкого разрешения с изображениями высокого разрешения, сделанными во время трех пролетов мимо Европы. Картинка покрывает область размером 192 х 240 км. Мрачный пейзаж гофрированных линейных хребтов и корковых плит, которые кажутся разломанными на куски и перемещенными, может свидетельствовать о наличии под поверхностью воды или шуги. Голубым цветом показаны относительно старые ледовые поверхностные структуры, тогда как красноватые области содержат вещество, образованное при более поздней внутренней геологической активности. Белые области представляют собой светлое вещество, выброшенное из молодого ударного кратера Пвил, расположенного в 960 км южнее (правее). Ученые считают, что огромные запасы воды могут содержать организмы, обитающие на этом далеком спутнике.

Вполне возможно, что на Европе — одном из больших галилеевых спутников Юпитера, под ледяной поверхностью может существовать океан из жидкой воды — а значит, есть волнующая возможность возникновения жизни. На этом изображении, построенном на основании данных, полученных в 1996 и 1997 годах космическим аппаратом Галилео, наряду с характерными для поверхности Европы складками и трещинами видны купола и темные красноватые пятна, называемые лентикулами, от латинского слова, означающего веснушки. Веснушки достигают в поперечнике 10 км; предполагается, что это — глыбы более теплого льда из нижних слоев, которые постепенно поднимаются через холодные поверхностные слои, аналогично движениям в лава-лампе. Если веснушки действительно содержат вещество из глубоких слоев льда, близких к спрятанному океану, то для исследования недр Европы будущим космическим экспедициям, возможно, будет достаточно взять образцы из сравнительно доступных веснушек, вместо того чтобы бурить толстый ледяной покров.

Какую выбрать дорогу? То, что вы видите, это вовсе не развилка магистралей на Земле, а система горных хребтов и разломов на ледяной поверхности спутника Юпитера, Европы. Расстояние между соседними продольными хребтами на этой фотографии составляет примерно 1 км. Сложная структура разломов и хребтов свидетельствует о бурном прошлом Европы, которое геологи стараются понять хотя бы в общих чертах. Отличительная черта — повсеместное присутствие белого налета, возможно, инея. Другая особенность — темные промежутки между хребтами. Возможно, так выглядит замерзшая вода, прорвавшаяся в разломы из подземного океана. Последние данные указывают на то, что на Европе достаточно углерода для поддержания подводной биосферы, хотя ледяная кора Европы в некоторых местах может достигать трех километров по толщине.

На ледяной поверхности Европы имеется множество необычных образований. На фото изображена часть южного полушария Европы, сфотографированная камерой аппарата Галилео. Европа — один из самых больших спутников Юпитера. Считается, что под ледяной поверхностью Европы находятся океаны воды. Среди множест-ва разломов и хребтов имеются темные горные пики, проходящие от нижнего левого в верхний правый угол. Происхождение этих структур пока еще не ясно. Судя по их форме, большие куски коры движутся подобно тектоническим движениям коры на Земле.

Спутник Юпитера Европа настолько восхитителен, что аппарат Галилео, который летает вокруг Юпитера, продолжит свой полет, чтобы исследовать Европу. Считается, что под ледяным покровом Европы может находиться вода, т.е. там возможна жизнь. Планируется сделать восемь близких пролетов мимо этого спутника. Первый близкий пролет состоялся в конце декабря 1995, а следующий произойдет в феврале 1997 года. На фото представлено усиленное цветное изображение небольшой области Конамара на Европе. Белым и голубым цветом показаны области, покрытые ледяной пылью, осевшей после столкновения, при котором образовался кратер Пвил. На картинке видны несвязанные ледяные острова, которые перемещаются на новые места.

Эта светлая полоса, пересекающая поверхность ледяного спутника Юпитера Европы, известна как Agenor Linea. Ее длина ~1000 км, а ширина — 5 км. Только часть полосы показана на этой картинке — монтаже из цветных и черно-белых изображений, полученных космическим аппаратом Галилео. Большинство линейных образований на Европе — темные, однако Agenor Linea уникальна — по неизвестным причинам она светлая. Также неизвестно происхождение красноватого вещества вдоль краев полосы. В то время как эта и другие детали на поверхности Европы остаются загадочными, общие результаты исследований Галилео подтверждают предположение, что под растрескавшейся замерзшей корой находится океан из жидкой воды. Существование внеземного жидкого океана дает волнующую надежду на возможность жизни.

НАСА опубликовало последние результаты, полученные зондом Галилео 19 декабря 1997, во время пролета над Европой. Европа — спутник Юпитера, покрытый слоем льда. На картинке крупным планом изображена разломанная и замороженная поверхность Европы. Это самое подробное изображение спутника. На снимке, охватывающем 9.4 x 15.8 км, показана сложная поверхностная структура области недалеко от экватора спутника. Направление на север — вверх, Солнце освещает область справа. Снимок был сделан с расстояния 3296 км от поверхности Европы. В верхнем левом углу картинки находятся линейные перекрещивающиеся горные хребты и ущелья, возможно образованные из-за смещений ледяной поверхности. Видны также извилистые ущелья и бугорчатые структуры неизвестного происхождения. На поверхности наблюдается очень небольшое число кратеров, что свидетельствует о геологически молодой поверхности. До настоящего времени открытия Галилео поддерживали гипотезу о существовании воды под ледяной поверхностью Европы.

Поверхность спутника Юпитера Европы перемещается. Фотографии поверхности Европы, которые Вы видите, были сделаны космическим аппаратом Галилео. На них показано, что гладкая ледяная поверхность спутника иногда похожа на гигантскую зашифрованную головоломку. Куски поверхности Европы перемещаются на другое место. Также видны обширные площади, на которых видно, что пласты очевидно смещены относительно первоначальных положений. Что могло вызвать такую перестановку на поверхности? Возможное объяснение — это вода — океаны воды под ледяными равнинами Европы. Это открытие вновь зародило теории о возможном существовании жизни вдали от удобной Земли.

Есть ли на Европе жизнь? Сегодня стали известны новые результаты о том, что под корой спутника Юпитера Европы возможно находятся океаны. Существование таких океанов увеличивает правдоподобность того, что под разломанными ледяными равнинами этого самого гладкого спутника Юпитера может существовать какая-то форма жизни. Результаты пролета космического аппарата Галилео мимо Европы показывают, что под относительно тонким слоем льда, покрывающего поверхность спутника, имеются большие объемы воды или шуги. На поверхности встречается лишь небольшое число кратеров, что говорит о том, что вода залила поверхность после того, как образовались кратеры.

No related links found

 Период обращения вокруг своей оси синхронизирован (повёрнут к Юпитеру одной стороной) Наклон осевого вращения отсутствует Альбедо 0,67 Температура поверхности 103 К (средняя) Атмосфера Почти отсутствует, имеются следы кислорода

История открытия и название

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

Физические характеристики

Внутреннее строение Европы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Атмосфера

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

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

Европа в фантастике, кино и играх

  • Европа играет важную роль в романе Артура Кларка «2010: Одиссея Два» и одноимённом фильме Питера Хаймса. Внеземной разум намеревается ускорить эволюцию примитивной жизни, имеющейся в подлёдном океане Европы, и с этой целью трансформирует Юпитер в звезду . В романе «2061: Одиссея Три» Европа предстаёт уже как тропический водный мир.
В романе Кларка "Молот Господень" (1996) Европа описана как безжизненный мир.
  • В «Схизматрице» Брюса Стерлинга Европа описана как мёртвый «ледяной» мир с безжизненным внутренним океаном. Одна из человеческих цивилизаций, расселившихся по Солнечной системе , принимает решение переселиться на Европу. Они создают на спутнике биосферу, а также полностью видоизменяют человека, чтобы он мог комфортно существовать в океане Европы.
  • В повести Грега Бира «Божья кузница» Европа разрушается пришельцами, которые используют её лёд с целью изменения среды обитания на других планетах.
  • В произведении Дэна Симмонса «Илион» Европа является местом обитания одной из разумных машин.
  • В книге Йена Дугласа «Схватка за Европу » на Европе находится ценный инопланетный артефакт, за обладание которым в 2067 году сражаются американские и китайские войска.
  • В повести Мишеля Саважа «Узники Европы» («Outlaws of Europa») ледяной спутник превращён в гигантскую тюрьму.
  • В компьютерной игре Infantry под ледяной корой Европы расположены города.
  • В игре Battlezone Европа в числе некоторых других тел Солнечной Системы представлена в виде холодной, ледяной арены битвы двух сверхдержав: США и воображаемого Советского Блока.
  • В игре Abyss: Incident at Europa действие происходит на подводной базе в океане Европы.
  • В одном из эпизодов аниме Cowboy Bebop команда космического корабля Bebop вынужденно высаживается на Европу, которая изображена в виде провинциальной планеты с маленьким населением.
  • Помимо художественных произведений имеются концепции (довольно фантастичные) колонизации Европы . В частности, в рамках проекта «Артемис» ( , , ) предлагается использовать жилища типа иглу либо размещать базы на внутренней стороне ледяной коры (создавая там «воздушные пузыри»); океан предполагается исследовать с помощью подводных лодок. А политолог и инженер авиакосмической техники Т. Гэнгэйл даже разработал календарь для европанских колонистов (см. ).

См. также

Литература

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

Ссылки

Примечания