Τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία - επίσης. τα Γαλιλαία φεγγάρια, που αποτελούνται από Io, Europa, Ganymede και Callisto - δεν είναι τίποτα αν δεν είναι συναρπαστικό. Σε αυτά περιλαμβάνονται η δυνατότητα εσωτερικών ωκεανών, η παρουσία ατμοσφαιρών, ηφαιστειακή δραστηριότητα, ο καθένας έχει μαγνητόσφαιρα (Ganymede) και πιθανώς να έχει περισσότερο νερό από την Γη.
Αναμφισβήτητα, το πιο συναρπαστικό των Γαλιλαίων φεγγαριών είναι η Europa: το έκτο κοντινότερο φεγγάρι στον Δία, το μικρότερο από τα τέσσερα και το έκτο μεγαλύτερο φεγγάρι στο Ηλιακό Σύστημα. Εκτός από το ότι έχει μια παγωμένη επιφάνεια και ένα πιθανό εσωτερικό ζεστού νερού, αυτό το φεγγάρι θεωρείται ένας από τους πιθανούς υποψήφιους για κατοχή ζωής εκτός της Γης.
Ανακάλυψη και ονομασία:
Η Europa, μαζί με τον Io, τον Ganymede και τον Callisto, ανακαλύφθηκαν από τον Galileo Galilei τον Ιανουάριο του 1610, χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο του δικού του σχεδίου. Εκείνη την εποχή, έκανε λάθος αυτά τα τέσσερα φωτεινά αντικείμενα για «σταθερά αστέρια», αλλά η συνεχής παρατήρηση έδειξε ότι ήταν σε τροχιά γύρω από τον Δία με τρόπο που θα μπορούσε να εξηγηθεί μόνο από την ύπαρξη δορυφόρων.
Όπως όλοι οι δορυφόροι της Γαλιλαίας, η Ευρώπη πήρε το όνομά της από έναν εραστή του Δία, του ελληνικού ισοδύναμου με τον Δία. Η Ευρώπη ήταν Φοίνικας ευγενής και κόρη του βασιλιά της Τύρου, που αργότερα έγινε εραστής του Δία και της βασίλισσας της Κρήτης. Το σχέδιο ονομασίας προτάθηκε από τον Simon Marius - έναν Γερμανό αστρονόμο που θεωρείται ότι ανακάλυψε τους τέσσερις δορυφόρους ανεξάρτητα - ο οποίος με τη σειρά του απέδωσε την πρόταση στον Γιοχάνες Κέπλερ.
Αυτά τα ονόματα δεν ήταν αρχικά δημοφιλή και ο Γαλιλαίος αρνήθηκε να τα χρησιμοποιήσει, επιλέγοντας αντ 'αυτού το σχήμα ονομασίας του Δία I - IV - με τον Europa να είναι ο Δίας II, καθώς πιστεύεται ότι είναι ο δεύτερος πιο κοντά στον Δία. Ωστόσο, στα μέσα του 20ού αιώνα, τα ονόματα που πρότεινε ο Marius αναζωογονήθηκαν και τέθηκαν σε κοινή χρήση.
Η ανακάλυψη του Amalthea το 1892, που βρίσκεται σε τροχιά πιο κοντά στον Δία από τους Γαλιλαίους, ώθησε τον Europa στην τρίτη θέση. Με το Ταξιδιώτης ανιχνευτές, τρεις ακόμη εσωτερικοί δορυφόροι ανακαλύφθηκαν γύρω από τον Δία το 1979. Από τότε. Η Ευρώπη έχει αναγνωριστεί ως ο έκτος δορυφόρος όσον αφορά την απόσταση από τον Δία.
Μέγεθος, μάζα και τροχιά:
Με μέση ακτίνα περίπου 1560 km και μάζα 4,7998 × 1022 kg, το Europa είναι 0,245 το μέγεθος της Γης και 0,008 φορές μεγαλύτερο. Είναι επίσης ελαφρώς μικρότερο από το φεγγάρι της Γης, το οποίο το καθιστά το έκτο μεγαλύτερο φεγγάρι και το δέκατο πέμπτο μεγαλύτερο αντικείμενο στο Ηλιακό Σύστημα. Η τροχιά της είναι σχεδόν κυκλική, με εκκεντρότητα 0,09 και βρίσκεται σε μέση απόσταση 670 900 χλμ. Από τον Δία - 664,862 χλμ στην Περιαψή (δηλαδή όταν είναι πιο κοντά), και 676,938 χλμ στην Αποπάση (πιο μακριά).
Όπως και οι άλλοι δορυφόροι της Γαλιλαίας, η Ευρώπη είναι κλειδωμένη στον Δία, με ένα ημισφαίριο του Europa να βλέπει συνεχώς προς τον γίγαντα αερίου. Ωστόσο, άλλες έρευνες δείχνουν ότι το παλιρροιακό κλείδωμα μπορεί να μην είναι πλήρες, καθώς μπορεί να υπάρχει μη σύγχρονη περιστροφή.
Βασικά, αυτό σημαίνει ότι η Ευρώπη μπορούσε να περιστραφεί γρηγορότερα από ό, τι περιστρέφεται γύρω από τον Δία (ή το έκανε στο παρελθόν) λόγω ασυμμετρίας στην εσωτερική κατανομή μάζας όπου το βραχώδες εσωτερικό περιστρέφεται πιο αργά από τον παγωμένο φλοιό του. Αυτή η θεωρία υποστηρίζει την ιδέα ότι η Ευρώπη μπορεί να έχει έναν υγρό ωκεανό που χωρίζει τον φλοιό από τον πυρήνα.
Η Ευρώπη διαρκεί 3,55 γήινες μέρες για να ολοκληρώσει μια ενιαία τροχιά γύρω από τον Δία και είναι πάντα τόσο ελαφρώς κεκλιμένη προς τον ισημερινό του Δία (0,470 °) και προς την εκλειπτική (1,7791 °). Η Europa διατηρεί επίσης έναν τροχιακό συντονισμό 2: 1 με τον Io, σε τροχιά μία φορά γύρω από τον Δία για κάθε δύο τροχιές του εσωτερικού της Γαλιλαίας. Εκτός αυτού, ο Ganymede διατηρεί έναν συντονισμό 4: 1 με τον Io, σε τροχιά μια φορά γύρω από τον Δία για κάθε δύο περιστροφές του Europa.
Αυτή η ελαφριά εκκεντρότητα της τροχιάς του Europa, που διατηρείται από τις βαρυτικές διαταραχές από τους άλλους Γαλιλαίους, προκαλεί την ταλάντωση της θέσης του Europa. Καθώς πλησιάζει στον Δία, η βαρυτική έλξη του Δία αυξάνεται, αναγκάζοντας την Ευρώπη να επιμηκύνει προς και μακριά από αυτήν. Καθώς ο Europa απομακρύνεται από τον Δία, η βαρυτική δύναμη μειώνεται, αναγκάζοντας τον Europa να χαλαρώσει ξανά σε ένα πιο σφαιρικό σχήμα και να δημιουργήσει παλίρροιες στον ωκεανό του.
Η τροχιακή εκκεντρότητα του Europa αντλείται επίσης συνεχώς από τον τροχιακό συντονισμό του με το Io. Έτσι, η παλιρροιακή κάμψη ζυμώνει το εσωτερικό του Europa και του δίνει μια πηγή θερμότητας, επιτρέποντας ενδεχομένως στον ωκεανό του να παραμείνει υγρό ενώ οδηγεί υπόγειες γεωλογικές διαδικασίες. Η απόλυτη πηγή αυτής της ενέργειας είναι η περιστροφή του Δία, η οποία αγγίζεται από τον Ιω στις παλίρροιες που ανεβαίνει στον Δία, και μεταφέρεται στην Ευρώπη και τον Γκανυμέδη από τον τροχιακό συντονισμό.
Χαρακτηριστικά σύνθεσης και επιφάνειας:
Με μέση πυκνότητα 3,013 ± 0,005 g / cm3, Η Ευρώπη είναι σημαντικά λιγότερο πυκνή από οποιαδήποτε άλλη Γαλιλαία Σελήνη. Ωστόσο, η πυκνότητα δείχνει ότι η σύνθεσή του είναι παρόμοια με τα περισσότερα φεγγάρια στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, διαφοροποιώντας μεταξύ ενός εσωτερικού βράχου που αποτελείται από πυριτικό βράχο και έναν πιθανό πυρήνα σιδήρου.
Πάνω από αυτό το βραχώδες εσωτερικό υπάρχει στρώμα πάγου νερού που εκτιμάται ότι έχει πάχος περίπου 100 km (62 mi). Αυτό το στρώμα πιθανότατα διαφοροποιείται μεταξύ ενός παγωμένου άνω φλοιού και ενός υγρού υδάτινου ωκεανού κάτω. Εάν υπάρχει, αυτός ο ωκεανός είναι πιθανώς ένα ζεστό νερό, αλμυρός ωκεανός που περιέχει οργανικά μόρια, οξυγονώνεται και θερμαίνεται από τον γεωλογικά ενεργό πυρήνα της Ευρώπης.
Όσον αφορά την επιφάνειά του, το Europa είναι ένα από τα πιο ομαλά αντικείμενα στο Ηλιακό Σύστημα, με πολύ λίγα χαρακτηριστικά μεγάλης κλίμακας (δηλαδή βουνά και κρατήρες). Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι η επιφάνεια της Ευρώπης είναι τεκτονικά ενεργή και νεανική, με ενδογενή επανεμφάνιση που οδηγεί σε περιοδικές ανανεώσεις. Με βάση εκτιμήσεις της συχνότητας του βομβαρδισμού, η επιφάνεια πιστεύεται ότι είναι περίπου 20 έως 180 εκατομμύρια χρόνια.
Ωστόσο, σε μικρότερη κλίμακα, ο ισημερινός της Ευρώπης θεωρήθηκε ότι καλύπτεται από παγωμένες αιχμές ύψους 10 μέτρων που ονομάζονται penitentes, οι οποίες προκαλούνται από την επίδραση του άμεσου υπερυψωμένου ηλιακού φωτός στον ισημερινό που λιώνει κάθετες ρωγμές. Τα εξέχοντα σημάδια που διασχίζουν την Ευρώπη (ονομάζεται lineae) είναι ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό, που πιστεύεται ότι είναι κυρίως χαρακτηριστικά albedo.
Οι μεγαλύτερες ζώνες απέχουν περισσότερο από 20 km (12 mi), συχνά με σκοτεινά, διάχυτα εξωτερικά άκρα, κανονικές ραβδώσεις και κεντρική ζώνη από ελαφρύτερο υλικό. Η πιο πιθανή υπόθεση δηλώνει ότι αυτά τα lineae μπορεί να έχουν δημιουργηθεί από μια σειρά εκρήξεων ζεστού πάγου, καθώς ο φλοιός της Ευρώπης ανοίγει για να εκθέσει θερμότερα στρώματα κάτω - παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στις ωκεάνιες κορυφογραμμές της Γης.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι ο παγωμένος φλοιός περιστρέφεται ελαφρώς γρηγορότερα από το εσωτερικό του, ένα αποτέλεσμα που είναι δυνατό λόγω του υποθαλάσσιου ωκεανού που χωρίζει την επιφάνεια του Europa από τον βραχώδη μανδύα του και τις επιπτώσεις της βαρύτητας του Δία που τραβάει την εξωτερική κρούστα πάγου της Ευρώπης. Σε συνδυασμό με φωτογραφικές ενδείξεις που υποδηλώνουν υποβιβασμό στην επιφάνεια του Europa, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι το παγωμένο εξωτερικό στρώμα της Ευρώπης συμπεριφέρεται σαν τεκτονικές πλάκες εδώ στη Γη.
Άλλα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν κυκλικό και ελλειπτικό φακοί (Λατινικά για «φακίδες»), που αναφέρονται στους πολλούς θόλους, λάκκους και σκούρα σημεία με λεία ή τραχιά υφή που διαπερνούν την επιφάνεια. Οι κορυφές του θόλου μοιάζουν με κομμάτια των παλαιότερων πεδιάδων γύρω τους, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι τρούλοι σχηματίστηκαν όταν οι πεδιάδες σπρώχνονταν από κάτω.
Μία υπόθεση για αυτά τα χαρακτηριστικά είναι ότι είναι το αποτέλεσμα του θερμού πάγου που σπρώχνει το εξωτερικό παγωμένο στρώμα, με τον ίδιο τρόπο που οι θάλαμοι μάγματος διαπερνούν τον φλοιό της Γης. Τα ομαλά χαρακτηριστικά θα μπορούσαν να σχηματιστούν από το λειωμένο νερό που έρχεται στην επιφάνεια, ενώ οι τραχιές υφές είναι το αποτέλεσμα μικρών θραυσμάτων σκούρου υλικού. Μια άλλη εξήγηση είναι ότι αυτά τα χαρακτηριστικά βρίσκονται πάνω σε τεράστιες λίμνες υγρού νερού που είναι εγκλωβισμένες στον φλοιό - διακριτές από τον εσωτερικό του ωκεανό.
Από το Ταξιδιώτης Οι αποστολές πέρασαν από την Ευρώπη το 1979, οι επιστήμονες γνώριζαν επίσης τις πολλές μπριζόλες από κοκκινωπό καφέ υλικό που καλύπτουν τα κατάγματα και άλλα γεωλογικά νεανικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του Europa. Τα φασματογραφικά στοιχεία δείχνουν ότι αυτές οι ραβδώσεις και άλλα παρόμοια χαρακτηριστικά είναι πλούσια σε άλατα (όπως θειικό μαγνήσιο ή ένυδρο θειικό οξύ) και εναποτέθηκαν με εξάτμιση νερού που προέκυψε από μέσα.
Η παγωμένη κρούστα της Europa του δίνει ένα αλμπέδο (ανακλαστικότητα φωτός) 0,64, ένα από τα υψηλότερα όλων των φεγγαριών. Το επίπεδο ακτινοβολίας στην επιφάνεια είναι ισοδύναμο με μια δόση περίπου 5400 mSv (540 rem) ανά ημέρα, ποσότητα που θα προκαλούσε σοβαρή ασθένεια ή θάνατο σε ανθρώπους που εκτέθηκαν για μία ημέρα. Η θερμοκρασία της επιφάνειας είναι περίπου 110 K (-160 ° C, -260 ° F) στον ισημερινό και 50 K (-220 ° C, -370 ° F) στους πόλους, διατηρώντας την παγωμένη κρούστα της Ευρώπης τόσο σκληρή όσο ο γρανίτης.
Υποθαλάσσιος Ωκεανός:
Η επιστημονική συναίνεση είναι ότι υπάρχει ένα στρώμα υγρού νερού κάτω από την επιφάνεια της Ευρώπης και ότι η θερμότητα από την παλιρροιακή κάμψη επιτρέπει στον υπόγειο ωκεανό να παραμείνει υγρό. Η παρουσία αυτού του ωκεανού υποστηρίζεται από πολλαπλές ενδείξεις, το πρώτο από τα οποία είναι μοντέλα όπου η εσωτερική θέρμανση προκαλείται από την παλιρροιακή κάμψη μέσω της αλληλεπίδρασης του Europa με το μαγνητικό πεδίο του Δία και των άλλων φεγγαριών.
ο Ταξιδιώτης και Γαλιλαίος Οι αποστολές παρείχαν επίσης ενδείξεις εσωτερικού ωκεανού, καθώς και οι δύο ανιχνευτές παρείχαν εικόνες των λεγόμενων χαρακτηριστικών «εδάφους χάους», οι οποίες πιστεύεται ότι ήταν το αποτέλεσμα της τήξης του υπογείου ωκεανού μέσω του παγωμένου φλοιού. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο «λεπτού πάγου», το κέλυφος πάγου της Ευρώπης μπορεί να έχει πάχος μόνο λίγα χιλιόμετρα ή τόσο λεπτό όσο 200 μέτρα (660 πόδια), πράγμα που θα σήμαινε ότι η τακτική επαφή μεταξύ του υγρού εσωτερικού και της επιφάνειας θα μπορούσε να συμβεί μέσω ανοιχτών κορυφογραμμών .
Ωστόσο, αυτή η ερμηνεία είναι αμφιλεγόμενη, καθώς οι περισσότεροι γεωλόγοι που έχουν μελετήσει την Ευρώπη ευνόησαν το μοντέλο «παχύ πάγο», όπου ο ωκεανός σπάνια (αν υπήρχε) αλληλεπιδρά με την επιφάνεια. Η καλύτερη απόδειξη για αυτό το μοντέλο είναι μια μελέτη των μεγάλων κρατήρων της Ευρώπης, η μεγαλύτερη από τις οποίες περιβάλλεται από ομόκεντρους δακτυλίους και φαίνεται να είναι γεμάτη με σχετικά επίπεδο, φρέσκο πάγο.
Με βάση αυτό και την υπολογιζόμενη ποσότητα θερμότητας που παράγεται από τις παλίρροιες της Europan, εκτιμάται ότι το εξωτερικό φλοιό του στερεού πάγου έχει πάχος περίπου 10-30 χιλιόμετρα (6–19 mi), συμπεριλαμβανομένου ενός όλκιμου στρώματος «θερμού πάγου», το οποίο θα μπορούσε σημαίνει ότι ο υγρός ωκεανός από κάτω μπορεί να έχει βάθος περίπου 100 km (60 mi).
Αυτό έχει οδηγήσει σε εκτιμήσεις όγκου των ωκεανών της Ευρώπης που είναι τόσο υψηλές όσο 3 × 1018 Μ3 - ή τρία τετραγωνικά κυβικά χιλιόμετρα · 719,7 τρισεκατομμύρια κυβικά μίλια. Αυτό είναι λίγο περισσότερο από το διπλάσιο του συνολικού όγκου όλων των ωκεανών της Γης.
Περαιτέρω αποδεικτικά στοιχεία για τον υπόγειο ωκεανό παρείχαν το Γαλιλαίος τροχιά, η οποία διαπίστωσε ότι η Ευρώπη έχει μια αδύναμη μαγνητική ροπή που προκαλείται από το ποικίλο μέρος του μαγνητικού πεδίου της Γιοβίας. Η ισχύς του πεδίου που δημιουργείται από αυτήν τη μαγνητική στιγμή είναι περίπου το ένα έκτο της ισχύος του πεδίου του Ganymede και έξι φορές η αξία του Callisto. Η ύπαρξη της επαγόμενης στιγμής απαιτεί ένα στρώμα από ένα πολύ ηλεκτρικά αγώγιμο υλικό στο εσωτερικό του Europa, και η πιο πιθανή εξήγηση είναι ένας μεγάλος υπόγειος ωκεανός υγρού αλμυρού νερού.
Η Ευρώπη μπορεί επίσης να εμφανίζει περιοδικά λοφία νερού που παραβιάζουν την επιφάνεια και φτάνουν έως και 200 km (120 mi) ύψος, που είναι πάνω από 20 φορές το ύψος του Mt. Έβερεστ. Αυτά τα λοφία εμφανίζονται όταν η Ευρώπη βρίσκεται στο πιο απομακρυσμένο σημείο από τον Δία και δεν φαίνεται όταν η Ευρώπη βρίσκεται στο πλησιέστερο σημείο του στον Δία.
Το μόνο άλλο φεγγάρι στο Ηλιακό Σύστημα που εμφανίζει παρόμοιους τύπους υδρατμών είναι το Enceladus, αν και ο εκτιμώμενος ρυθμός έκρηξης στο Europa είναι περίπου 7000 kg / s σε σύγκριση με περίπου 200 kg / s για τον Enceladus.
Ατμόσφαιρα:
Το 1995, το Γαλιλαίος Η αποστολή αποκάλυψε ότι η Ευρώπη έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από μοριακό οξυγόνο (Ο2). Η επιφανειακή πίεση της ατμόσφαιρας του Europa είναι 0,1 μικρο Pascals ή 10-12 φορές αυτό της Γης. Η ύπαρξη μιας ανθεκτικής ιονόσφαιρας (ένα ανώτερο ατμοσφαιρικό στρώμα φορτισμένων σωματιδίων) επιβεβαιώθηκε το 1997 από Γαλιλαίος, που φάνηκε να δημιουργείται από ηλιακή ακτινοβολία και ενεργητικά σωματίδια από τη μαγνητόσφαιρα του Δία.
Σε αντίθεση με το οξυγόνο στην ατμόσφαιρα της Γης, το Europa δεν είναι βιολογικής προέλευσης. Αντ 'αυτού, σχηματίζεται μέσω της διαδικασίας ραδιόλυσης, όπου η υπεριώδης ακτινοβολία από τη μαγνητόσφαιρα Jovian συγκρούεται με την παγωμένη επιφάνεια, χωρίζοντας το νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο. Η ίδια ακτινοβολία δημιουργεί επίσης παράλληλες εκτοπίσεις αυτών των προϊόντων από την επιφάνεια και η ισορροπία αυτών των δύο διαδικασιών σχηματίζει ατμόσφαιρα.
Παρατηρήσεις της επιφάνειας αποκάλυψαν ότι μέρος του μοριακού οξυγόνου που παράγεται από ραδιολύσεις δεν εκτοξεύεται από την επιφάνεια και διατηρείται λόγω της μάζας και της βαρύτητας του πλανήτη. Επειδή η επιφάνεια μπορεί να αλληλεπιδράσει με τον υποθαλάσσιο ωκεανό, αυτό το μοριακό οξυγόνο μπορεί να φτάσει στον ωκεανό, όπου θα μπορούσε να βοηθήσει σε βιολογικές διεργασίες.
Το υδρογόνο, εν τω μεταξύ, δεν έχει τη μάζα που πρέπει να διατηρηθεί ως μέρος της ατμόσφαιρας και το μεγαλύτερο μέρος χάνεται στο διάστημα. Αυτό δραπετεύει από το υδρογόνο, μαζί με τμήματα ατομικού και μοριακού οξυγόνου που εκτοξεύονται, σχηματίζει μια ροπή αερίου κοντά στην τροχιά της Ευρώπης γύρω από τον Δία.
Αυτό το "ουδέτερο σύννεφο" έχει εντοπιστεί και από τα δύο Κασίνι και Γαλιλαίος διαστημικό σκάφος και έχει μεγαλύτερο περιεχόμενο (αριθμός ατόμων και μορίων) από το ουδέτερο σύννεφο που περιβάλλει το εσωτερικό φεγγάρι του Δία Io. Τα μοντέλα προβλέπουν ότι σχεδόν κάθε άτομο ή μόριο στον δακτύλιο της Ευρώπης ιονίζεται τελικά, παρέχοντας έτσι μια πηγή στο μαγνητοσφαιρικό πλάσμα του Δία.
Εξερεύνηση:
Η εξερεύνηση της Ευρώπης ξεκίνησε με τον Jupiter flybys του Πρωτοπόρος 10 και 11 διαστημικό σκάφος το 1973 και το 1974, αντίστοιχα. Οι πρώτες φωτογραφίες closeup ήταν χαμηλής ανάλυσης σε σύγκριση με τις μεταγενέστερες αποστολές. Τα δύο Ταξιδιώτης Οι ανιχνευτές ταξίδεψαν μέσω του συστήματος Jovian το 1979 παρέχοντας πιο λεπτομερείς εικόνες της παγωμένης επιφάνειας της Ευρώπης. Αυτές οι εικόνες οδήγησαν πολλούς επιστήμονες να εικάζουν για την πιθανότητα ενός υγρού ωκεανού από κάτω.
Το 1995, ο διαστημικός ανιχνευτής Galileo ξεκίνησε την οκταετή αποστολή του που θα τον βλέπει σε τροχιά του Δία και θα παρέχει την πιο λεπτομερή εξέταση των φεγγαριών της Γαλιλαίας μέχρι σήμερα. Περιλάμβανε το Αποστολή Galileo Europa και Αποστολή Galileo Millennium, η οποία πραγματοποίησε πολλά κοντινά flybys της Ευρώπης. Αυτές ήταν οι τελευταίες αποστολές στην Ευρώπη που έχουν εκτελεστεί από οποιοδήποτε διαστημικό γραφείο μέχρι σήμερα.
Ωστόσο, η εικασία για έναν εσωτερικό ωκεανό και η πιθανότητα εξεύρεσης εξωγήινης ζωής εξασφάλισε ένα υψηλό προφίλ για τον Europa και οδήγησε σε σταθερές πιέσεις για μελλοντικές αποστολές. Οι στόχοι αυτών των αποστολών κυμαίνονται από την εξέταση της χημικής σύνθεσης της Ευρώπης έως την αναζήτηση εξωγήινης ζωής στους υποθετικούς υποθαλάσσιους ωκεανούς της.
Το 2011, μια αποστολή Europa προτάθηκε από την έρευνα πλανητικής επιστήμης των ΗΠΑ. Σε απάντηση, η NASA ανέθεσε μελέτες για να ερευνήσει τη δυνατότητα του Europa lander το 2012, μαζί με έννοιες για ένα Europa flyby και ένα Europa orbiter. Η επιλογή στοιχείου τροχιάς επικεντρώνεται στην επιστήμη του «ωκεανού», ενώ το στοιχείο πολλαπλών πτήσεων επικεντρώνεται στη χημεία και την ενεργειακή επιστήμη.
Στις 13 Ιανουαρίου 2014, η Επιτροπή Πιστώσεων του Σώματος ανακοίνωσε ένα νέο διμερές νομοσχέδιο που περιλάμβανε χρηματοδότηση αξίας 80 εκατομμυρίων δολαρίων για τη συνέχιση των μελετών ιδεών της αποστολής Europa. Τον Ιούλιο του 2013, το εργαστήριο Jet Propulsion της NASA και το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής παρουσίασαν μια ενημερωμένη ιδέα για μια αποστολή flyby Europa (που ονομάζεται Europa Clipper).
Τον Μάιο του 2015, η NASA ανακοίνωσε επίσημα ότι είχε αποδεχτεί το Europa Clipper αποστολή και αποκάλυψε τα μέσα που θα χρησιμοποιήσει. Αυτά θα περιλαμβάνουν ένα ραντάρ που διεισδύει στον πάγο, ένα φασματόμετρο υπερύθρων μικρού κύματος, ένα τοπογραφικό σύστημα απεικόνισης και ένα φασματόμετρο ιοντικής και ουδέτερης μάζας.
Ο στόχος της αποστολής θα είναι να εξερευνήσει την Ευρώπη προκειμένου να διερευνήσει τη βιωσιμότητά της και να επιλέξει τοποθεσίες για έναν μελλοντικό εκφορτωτή. Δεν θα ήταν σε τροχιά γύρω από τον Europa, αλλά αντ 'αυτού σε τροχιά γύρω από τον Δία και θα διεξάγει 45 flybys χαμηλού υψομέτρου του Europa κατά τη διάρκεια της αποστολής.
Τα σχέδια για αποστολή στην Ευρώπη περιείχαν επίσης λεπτομέρειες σχετικά με ένα πιθανό Europa Orbiter, ένας ρομποτικός διαστημικός ανιχνευτής που έχει στόχο να χαρακτηρίσει την έκταση του ωκεανού και τη σχέση του με το βαθύτερο εσωτερικό. Το ωφέλιμο φορτίο οργάνων για αυτήν την αποστολή θα περιλαμβάνει ένα υποσύστημα ραδιοφώνου, υψόμετρο λέιζερ, μαγνητόμετρο, ανιχνευτή Langmuir και κάμερα χαρτογράφησης.
Έγιναν επίσης σχέδια για ένα δυναμικό Europa Lander, ένα ρομποτικό όχημα παρόμοιο με το Πειρατής του βορρά, Mars Pathfinder, Πνεύμα, Ευκαιρία και Περιέργεια περιηγητές που εξερευνούν τον Άρη για αρκετές δεκαετίες. Όπως οι προκάτοχοί του, το Europa Lander θα διερευνήσει τη βιωσιμότητα του Europa και θα εκτιμήσει το αστροβιολογικό δυναμικό του επιβεβαιώνοντας την ύπαρξη και προσδιορίζοντας τα χαρακτηριστικά του νερού μέσα και κάτω από το παγωμένο κέλυφος του Europa.
Το 2012, το Jupiter Icy Moon Explorer Η ιδέα (JUICE) επιλέχθηκε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) ως προγραμματισμένη αποστολή. Αυτή η αποστολή θα περιλαμβάνει μερικά flybys της Ευρώπης, αλλά εστιάζεται περισσότερο στο Ganymede. Πολλές άλλες προτάσεις έχουν εξεταστεί και αναβληθεί λόγω ζητημάτων προϋπολογισμών και αλλαγών προτεραιοτήτων (όπως η εξερεύνηση του Άρη). Ωστόσο, η συνεχιζόμενη ζήτηση για μελλοντικές αποστολές αποτελεί ένδειξη του πόσο προσοδοφόρα η αστρονομική κοινότητα θεωρεί την εξερεύνηση της Ευρώπης.
Δυνατότητα:
Η Europa έχει αναδειχθεί ως μία από τις κορυφαίες τοποθεσίες στο Ηλιακό Σύστημα όσον αφορά τις δυνατότητές της για φιλοξενία ζωής. Η ζωή θα μπορούσε να υπάρχει στον ωκεανό κάτω από τον πάγο, ίσως να υπάρχει σε ένα περιβάλλον παρόμοιο με τους υδροθερμικούς αεραγωγούς βαθέων ωκεανών της Γης.
Στις 12 Μαΐου 2015, η NASA ανακοίνωσε ότι το θαλασσινό αλάτι από έναν υποθαλάσσιο ωκεανό ενδέχεται να επικαλύπτει ορισμένα γεωλογικά χαρακτηριστικά στην Ευρώπη, υποδηλώνοντας ότι ο ωκεανός αλληλεπιδρά με τον πυθμένα της θάλασσας. Αυτό μπορεί να είναι σημαντικό για να καθοριστεί εάν η Ευρώπη θα μπορούσε να είναι κατοικήσιμη για τη ζωή, σύμφωνα με τους επιστήμονες, καθώς αυτό σημαίνει ότι ο εσωτερικός ωκεανός μπορεί να είναι οξυγονωμένος.
Η ενέργεια που παρέχεται από την παλιρροιακή κάμψη οδηγεί ενεργές γεωλογικές διεργασίες στο εσωτερικό του Europa. Ωστόσο, η ενέργεια από την παλιρροιακή κάμψη δεν θα μπορούσε ποτέ να υποστηρίξει ένα οικοσύστημα στον ωκεανό της Ευρώπης τόσο μεγάλο και διαφορετικό όσο το οικοσύστημα που βασίζεται στη φωτοσύνθεση στην επιφάνεια της Γης. Αντ 'αυτού, η ζωή στην Ευρώπη πιθανότατα να συσσωρεύεται γύρω από υδροθερμικούς αεραγωγούς στον πυθμένα του ωκεανού ή κάτω από τον πυθμένα του ωκεανού.
Εναλλακτικά, θα μπορούσε να υπάρχει προσκόλληση στην κάτω επιφάνεια του στρώματος πάγου της Ευρώπης, σαν φύκια και βακτήρια στις πολικές περιοχές της Γης, ή να επιπλέει ελεύθερα στον ωκεανό της Ευρώπης. Ωστόσο, εάν ο ωκεανός της Ευρώπης ήταν πολύ κρύος, δεν θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν βιολογικές διαδικασίες παρόμοιες με αυτές που είναι γνωστές στη Γη. Ομοίως, αν ήταν πολύ αλμυρό, μόνο ακραίες μορφές ζωής θα μπορούσαν να επιβιώσουν στο περιβάλλον της.
Υπάρχουν επίσης στοιχεία που υποστηρίζουν την ύπαρξη λιμνών υγρού νερού μέσα στο παγωμένο εξωτερικό κέλυφος της Ευρώπης που διακρίνεται από ένα υγρό ωκεανό που πιστεύεται ότι υπάρχει πιο μακριά. Εάν επιβεβαιωθεί, οι λίμνες θα μπορούσαν να είναι ένας ακόμη πιθανός βιότοπος για τη ζωή. Αλλά και πάλι, αυτό θα εξαρτηθεί από τις μέσες θερμοκρασίες και την περιεκτικότητα σε αλάτι.
Επίσης, υπάρχουν στοιχεία που δείχνουν ότι το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι άφθονο σε όλη την επιφάνεια της Ευρώπης. Επειδή το υπεροξείδιο του υδρογόνου αποσυντίθεται σε οξυγόνο και νερό όταν συνδυάζεται με υγρό νερό, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι θα μπορούσε να είναι ένας σημαντικός ενεργειακός εφοδιασμός για απλές μορφές ζωής.
Το 2013, και βάσει δεδομένων από τον καθετήρα Galileo, η NASA ανακοίνωσε την ανακάλυψη «αργιλικών ορυκτών» - που συχνά συνδέονται με οργανικά υλικά - στην επιφάνεια της Ευρώπης. Η παρουσία αυτών των ορυκτών μπορεί να ήταν αποτέλεσμα σύγκρουσης με έναν αστεροειδή ή κομήτη, σύμφωνα με τους ισχυρισμούς τους, οι οποίοι μπορεί να προέρχονται ακόμη και από τη Γη.
Αποικισμός:
Η πιθανότητα αποικισμού του ανθρώπου από την Ευρώπη, η οποία περιλαμβάνει επίσης σχέδια τερατοποίησης αυτής, διερευνήθηκε εκτενώς τόσο στην επιστημονική φαντασία όσο και ως επιστημονική επιδίωξη. Οι υποστηρικτές της χρήσης του φεγγαριού ως τόπου για τον ανθρώπινο οικισμό τονίζουν τα πολυάριθμα πλεονεκτήματα που έχει η Europa έναντι άλλων εξωγήιων σωμάτων στο Ηλιακό Σύστημα (όπως ο Άρης).
Κύρια μεταξύ αυτών είναι η παρουσία νερού. Αν και η πρόσβαση θα ήταν δύσκολη και θα μπορούσε να απαιτήσει διάτρηση σε βάθη αρκετών χιλιομέτρων, η τεράστια αφθονία νερού στην Ευρώπη θα αποτελούσε όφελος για τους αποίκους. Εκτός από την παροχή πόσιμου νερού, ο εσωτερικός ωκεανός της Ευρώπης θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή αναπνεύσιμου αέρα μέσω της διαδικασίας ραδιόλυσης και πυραύλων για επιπλέον αποστολές.
Η παρουσία αυτού του νερού και του υδάτινου πάγου θεωρείται επίσης ένας λόγος για την εξόρυξη του πλανήτη. Χρησιμοποιώντας πυρηνικές συσκευές, συγκρούσεις ή άλλα μέσα για την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας, ο πάγος θα μπορούσε να εξαχλωθεί και να σχηματίσει μια τεράστια ατμόσφαιρα υδρατμών. Αυτός ο ατμός στη συνέχεια θα υποστεί ραδιόλυση λόγω έκθεσης στο μαγνητικό πεδίο του Δία, μετατρέποντάς το σε αέριο οξυγόνο (το οποίο θα έμενε κοντά στον πλανήτη) και υδρογόνο που θα διαφύγει στο διάστημα.
Ωστόσο, ο αποικισμός και / ή η τερατοποίηση του Europa παρουσιάζει επίσης πολλά προβλήματα. Πρώτα απ 'όλα είναι η υψηλή ποσότητα ακτινοβολίας που προέρχεται από τον Δία (540 rems), η οποία είναι αρκετή για να σκοτώσει έναν άνθρωπο μέσα σε μια μέρα. Επομένως, οι αποικίες στην επιφάνεια της Ευρώπης θα πρέπει να είναι εκτεταμένα θωρακισμένες ή θα πρέπει να χρησιμοποιούν την ασπίδα πάγου ως προστασία κατεβαίνοντας κάτω από τον φλοιό και ζώντας σε υποβρύχια ενδιαιτήματα.
Στη συνέχεια, υπάρχει η χαμηλή βαρύτητα της Ευρώπης - 1,314 m / s ή 0,134 φορές το επίπεδο της Γης (0,134 g) - παρουσιάζει επίσης προκλήσεις για την ανθρώπινη εγκατάσταση. Τα αποτελέσματα της χαμηλής βαρύτητας είναι ένα ενεργό πεδίο μελέτης, βασισμένο σε μεγάλο βαθμό στις παρατεταμένες διαμονές αστροναυτών σε τροχιά χαμηλής Γης. Τα συμπτώματα της εκτεταμένης έκθεσης σε μικροβαρύτητα περιλαμβάνουν απώλεια οστικής πυκνότητας, μυϊκή ατροφία και εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα.
Αποτελεσματικά αντίμετρα για τις αρνητικές επιπτώσεις της χαμηλής βαρύτητας είναι καθιερωμένα, συμπεριλαμβανομένου ενός επιθετικού σχήματος καθημερινής σωματικής άσκησης. Ωστόσο, αυτή η έρευνα έχει διεξαχθεί σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. Επομένως, οι επιπτώσεις της μειωμένης βαρύτητας στους μόνιμους κατοίκους, για να μην αναφέρουμε την ανάπτυξη του εμβρυϊκού ιστού και την ανάπτυξη της παιδικής ηλικίας για τους αποίκους που γεννήθηκαν στην Ευρώπη, είναι επί του παρόντος άγνωστες.
Υποτίθεται επίσης ότι εξωγήινοι οργανισμοί μπορεί να υπάρχουν στην Ευρώπη, πιθανώς στο νερό που βρίσκεται κάτω από το κέλυφος πάγου του φεγγαριού. Εάν αυτό είναι αλήθεια, οι αποικιστές μπορεί να έρχονται σε σύγκρουση με επιβλαβή μικρόβια ή επιθετικές μορφές φυσικής ζωής. Μια ασταθής επιφάνεια θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει ένα άλλο πρόβλημα. Δεδομένου ότι ο επιφανειακός πάγος υπόκειται σε τακτικά λοφία και ενδογενή ανάπλαση, οι φυσικές καταστροφές θα μπορούσαν να είναι ένα κοινό συμβάν.
Το 1997, το Artemis Project - ένα ιδιωτικό διαστημικό εγχείρημα που υποστηρίζει την καθιέρωση μόνιμης παρουσίας στη Σελήνη - ανακοίνωσε επίσης σχέδια αποικισμού της Ευρώπης. Σύμφωνα με αυτό το σχέδιο, οι εξερευνητές θα καθιερώσουν πρώτα μια μικρή βάση στην επιφάνεια και, στη συνέχεια, θα τρυπήσουν μέσα στην κρούστα πάγου της Ευρώπης για να δημιουργήσουν μια αποικία κάτω από την επιφάνεια που προστατεύεται από την ακτινοβολία. Μέχρι στιγμής, αυτή η εταιρεία δεν έχει επιτυχία σε καμία από τις δύο επιχειρήσεις.
Το 2013, μια ομάδα αρχιτεκτόνων, σχεδιαστών, πρώην ειδικών της NASA και διασημοτήτων (όπως ο Jacques Cousteau), ενώθηκαν για να σχηματίσουν το Objective Europa. Παρόμοια με την ιδέα του Mars One, αυτή η οργάνωση με πολλούς πόρους ελπίζει να στρατολογήσει την απαραίτητη εμπειρογνωμοσύνη για να συγκεντρώσει τα χρήματα που απαιτούνται για να ανεβάσει μια μονόδρομη αποστολή στο φεγγάρι Jovian και να δημιουργήσει μια αποικία.
Ο Στόχος Europa ξεκίνησε τη Φάση Ι της επιχείρησής του - τη «θεωρητική έρευνα και φάση έννοιας» - τον Σεπτέμβριο του 2013. Εάν και όταν ολοκληρωθεί αυτή η φάση, θα ξεκινήσουν τις επόμενες φάσεις - οι οποίες απαιτούν λεπτομερή σχεδιασμό αποστολής, προετοιμασία και επιλογή πληρώματος, και την έναρξη και άφιξη της ίδιας της αποστολής. Σκοπός τους είναι να ολοκληρώσουν όλα αυτά και να αποδώσουν μια αποστολή στην Ευρώπη μεταξύ 2045 και 2065.
Ανεξάρτητα από το αν οι άνθρωποι θα μπορούσαν ποτέ να καλέσουν το Europa σπίτι, είναι προφανές σε εμάς ότι υπάρχουν περισσότερα πράγματα εκεί από ό, τι θα έδειχναν οι εξωτερικές εμφανίσεις. Τις επόμενες δεκαετίες, πιθανότατα θα στείλουμε πολλούς ανιχνευτές, τροχιακούς και προσγειωμένους στον πλανήτη με την ελπίδα να μάθουμε τι μυστήρια κατέχει.
Και αν το τρέχον δημοσιονομικό περιβάλλον δεν αντέχει στα διαστημικά γραφεία, δεν είναι απίθανο οι ιδιωτικές επιχειρήσεις να μπουν στην πρώτη θέση. Με την τύχη, θα μπορούσαμε απλώς να διαπιστώσουμε ότι η Γη δεν είναι το μόνο σώμα στο Ηλιακό μας Σύστημα που μπορεί να στηρίξει τη ζωή - ίσως ακόμη και σε πολύπλοκη μορφή!
Είχαμε πολλές ιστορίες για το Europa στο Space Magazine, συμπεριλαμβανομένης μιας ιστορίας για ένα πιθανό υποβρύχιο που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να εξερευνήσει τον Europa, και ένα άρθρο που συζητά αν ο ωκεανός του Europa είναι παχύς ή λεπτός.
Υπάρχουν επίσης τα άρθρα σχετικά με τα φεγγάρια του Δία και τα φεγγάρια του Γαλιλαίου.
Για περισσότερες πληροφορίες, το έργο Galileo της NASA διαθέτει υπέροχες πληροφορίες και εικόνες για την Ευρώπη.
Καταγράψαμε επίσης μια ολόκληρη παράσταση μόνο στο Jupiter για το Astronomy Cast. Ακούστε το εδώ, επεισόδιο 56: Δίας και επεισόδιο 57: φεγγάρια του Δία.
