Европа, спутник Юпитера – ледяной мир. Есть ли жизнь на Европе? Возможна ли жизнь на европе

Космический аппарат JUICE вылетит к Юпитеру и его спутникам в 2022 году.

Недавно Европейское космическое агентство (ESA ) дало старт проекту JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) , целью которого станет изучение газового гиганта - планеты Юпитер, и трех его лун: Европы, покрытой ледяной корой с океаном под ней, и каменисто-ледяных Каллисто и Ганимеда. Считается, что эти крупные и во многом загадочные спутники (некоторые из них по размеру больше Меркурия) могут быть местом обитания какой-нибудь внеземной жизни. Поскольку на Земле жизнь возникла из воды, то и в космосе её ищут там, где есть вода, в той или иной её форме. Именно на границе водной среды и твердых пород небесного тела, по мнению ученых, могут быть найдены какие-либо признаки внеземных живых существ.

Юпитер и его спутники Ио, Европа, Ганимед, Каллисто (композиция) (NASA).

Ганимед (NASA).

Космический аппарат JUICE в окрестностях Юпитера (композиция художника ESA).

По условиям программы JUICE космический аппарат с комплексом научного оборудования (весом более 100 кг) должен направиться к Юпитеру в середине 2022 года. И лишь в январе 2030 года он приблизится к самой большой планете Солнечной системы. С высокой эллиптической орбиты аппарат должен будет изучать сам Юпитер, его атмосферу и магнитосферу. Также будут проведены дистанционные исследования юпитерианских спутников с выполнением многократных активно-гравитационных маневров в полях тяготения как самой огромной планеты, так и упоминавшихся выше Европы, Ганимеда и Каллисто.

Так, с февраля по октябрь 2031 г. , находясь на йовицентрической орбите, должен совершить пролеты покрытого кратерами Каллисто и ледяной Европы. В результате такого манёвра мы должны получить дополнительную информацию о поверхности спутников. В частности, будут выполнены первые измерения толщины ледяной корки Европы; кроме того, с помощью данных с JUICE можно будет прикинуть, где лучше десантироваться будущим миссиям. Одновременно аппарат будут наблюдать за Ио и за другими, менее крупными лунами Юпитера.

С ноября 2031 по август 2032 года планируется изучение взаимодействия магнитных полей Ганимеда и Юпитера и дальнейшее исследование атмосферы и магнитосферы Юпитера.

В сентябре 2032 г. аппарат перейдёт на спутниковую орбиту вокруг Ганимеда (с высотой в 5 000 км), где он будет заниматься исследованием физико-химических характеристик и картографированием поверхности спутника. Продолжатся наблюдения за магнитными полями планет. Предполагается, что этот этап продлится до февраля 2033 года, после чего аппарат опустится на круговую орбиту высотой 500 км. В течение трёх месяцев он будет исследовать отсюда структуру ледяной коры и ее возможное взаимодействие с подповерхностным океаном Ганимеда.

Наконец, в июне 2033 г. JUICE спустится ещё ниже, на высоту 200 км, чтобы с более высоким разрешением изучить поверхность спутника, её топографические особенности, структуру и состав приповерхностных пород. Планируемая продолжительность таких работ – до июля 2033 г. Предполагается, что если к тому времени энергоресурс JUICE не будет исчерпан и аппарат будет функционировать нормально, то он и дальше будет наблюдать за Ганимедом с низкой спутниковой орбиты.

Спутник Юпитера Европа. NASA

Второй из галилеевых спутников, Европа , по размеру несколько меньше нашей Лу­ны. Галилей назвал открытый им спутник в честь царевны Европа, похищенной Зевсом-быком.

Диаметр Европы 3130 км, а средняя плотность вещества - около 3 г/см 3 . Она покрыта водяным льдом. Повидимому, под ледяной коркой толщиной в 100 километров существует водный океан, который покрывает силикатное ядро. Поверх ность испещрена сетью светлых и темных линий: повидимому, это трещины в ледяной коре, возникшие в результате тектонических процессов Их толщина иногда превосходит сотню километров, а длина достигает нескольких тысяч километров. На поверхности Европы практически отсутствуют кратеры, что говорит о молодости поверхности спутника – сотни тысяч или миллионы лет. На ней нет возвышенностей более 100 м высотой. Ширина разло мов составляет от нескольких километров до сотен километров, а протяжен ность достигает тысяч километров. Оцен ка толщины коры колеблется от нескольких километров до десятков километров. В недрах Европы также выделяется энергия приливного взаимодействия, которая поддерживает в жидком состоянии мантию - подледный океан, возмож но, даже теплый. Неудивительно поэтому, что есть предположение о возможности существования в этом океане простейших форм жизни. Судя по средней плотности спутника, под океаном должны быть силикатные породы. Поскольку кратеров на Европе, имеющей довольно гладкую поверхность, очень мало, возраст деталей этой оранжево-коричневой поверхности оценивается в сотни тысяч и миллионы лет. На снимках высокого разрешения, полученных «Галилео», вид ны отдельные поля неправильной фор мы с вытянутыми параллельными хребтами и долинами, напоминающими шоссейные дороги. В ряде мест выделяются темные пятна: скорее всего, это отложения вещества, вынесенного из-под ледяного слоя.

Поверхность спутника Юпитера Европы NASA	Внутреннее строение спутника Юпитера Европы

По мнению американского ученого Ричарда Гринберга, условия для жизни на Европе следует искать не в глубоком подледном океане, а в многочисленных тре­ щинах. Из-за приливного эффекта трещины периодически сужаются и расширяются до ширины 1 м. Когда трещина сужается, вода океана уходит вниз, а когда она начинает расширяться, вода поднимается по ней почти до самой поверхности. Сквозь ледяную пробку, мешающую воде достичь поверхности, проникают солнечные лучи, неся энергию, необходимую живым организмам.

7 декабря 1995 года космическая станция «Галилео» вышла на орбиту Юпитера, что позволило начать уникальные исследования его четырех спутников: Ио, Ганимеда, Европы и Каллисто. Магнитометрические измерения показали существенные возмущения магнитного поля Юпитера вблизи Европы и Каллисто. По-видимому, выявленные вариации магнитного поля у спутников объясняются наличием «подземного» океана с соленостью, близкой к солености океанов Земли (37,5 ‰). Возможное существование подземного водного океана на Европе дискутируется уже более двух десятилетий. Аккреционные, радиогенные и приливные источники тепла на спутнике достаточно мощны, чтобы стать причиной обезвоживания глубинных слоев и формирования приповерхностного слоя воды толщиной более 100 км. Гравитационные измерения, проведенные аппаратурой станции «Галилео», подтвердили дифференциацию тела Европы: твердое ядро и водно-ледяной покров толщиной около 100 км, хорошо отражающий солнечные лучи. Возможно, этот океан даже теплый: существуют предположения о существовании в нем примитивных форм жизни. Планируются международные экспедиции для исследования предполагаемых океанов Европы.

> Европа

Европа – самый маленький спутник галилейской группы Юпитера: таблица параметров, обнаружение, исследование, имя с фото, океан под поверхностью, атмосфера.

Европа входит в состав 4-х спутников Юпитера, открытых Галилео Галилеем. Каждый уникален и обладает своими интересными особенностями. Европа стоит на 6-й позиции по удаленности к планете и считается самой крошечной из галилейской группы. Обладает ледяной поверхностью и возможной теплой водой. Считается одной из наилучших целей для поиска жизни.

Обнаружение и имя спутника 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.

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.

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.

Размер, масса и орбита спутника Европа

В радиусе спутник Юпитера Европа охватывает 1560 км (0.245 земного), а по массе – 4.7998 х 10 22 кг (0.008 от нашей). Также она уступает лунному размеру. Орбитальный путь практически круглый. Из-за показателя эксцентриситета в 0.09 средняя дистанция от планеты – 670900 км, но может приближаться на 664862 км и отдаляться на 676938 км.

Как и все объекты в галилейской группе, пребывает в гравитационном блоке – повернута одной стороной. Но, возможно, блокировка не полная и есть вариант для несинхронного вращения. Асимметрия во внутреннем массовом распределении могла привести к тому, что осевое лунное вращение происходит быстрее орбитального.

На орбитальный путь вокруг планеты тратит 3.55 дней, а наклон к эклиптике составляет 1.791°. Наблюдается резонанс 2:1 с Ио и 4:1 с Ганимедом. Гравитация от двух спутников вызывает в Европе колебания. Приближение и отдаление от планеты приводит к приливам.

Таким образом вы узнали, спутником какой планеты является Европа.

Приливной изгиб из-за резонанса может привести к нагреву внутреннего океана и активации геологических процессов.

Состав и поверхность спутника Европа

По плотности достигает 3.013 г/см 3 , а значит состоит из скалистой части, силикатной породы и железного ядра. Над скалистым интерьером расположен ледяной слой (100 км). Возможно, он отделен внешней корой и нижним океаном в жидком состоянии. Если последний существует, то будет теплым, соленым с органическими молекулами.

Поверхность делает Европу одним из наиболее гладких тел в системе. Располагает незначительным количеством гор и кратеров, потому что верхний слой молодой и остается активным. Полагают, что возраст обновленной поверхности – 20-180 млн. лет.

Но экваториальной линии все же немного досталось и заметны 10-метровые ледяные пики (пенитенты), созданные влиянием солнечных лучей. Крупные линии простираются на 20 км и обладают рассеянными темными краями. Скорее всего, появились из-за извержения теплого льда.

Есть также мнение, что ледяная корка может выполнять обороты быстрее внутренней части. Это значит, что океан способен отделять поверхность от мантии. Тогда ледяной слой ведет себя по принципу тектонических плит.

Среди других особенностей заметны линтикулы эллиптической формы, относящиеся к разнообразным куполам, ямам и пятнам. Вершины напоминают старые равнины. Могли сформироваться из-за талой воды, поступающей на поверхность, а грубые узоры – небольшие фрагменты более темного материала.

При пролете Вояджера в 1979 году удалось разглядеть красновато-коричневый материал, укрывающий разломы. Спектрограф говорит, что эти участки богаты на соли и осаждаются через испарение воды.

Альбедо ледяной корки – 0.64 (одно из наивысших среди спутников). Уровень поверхностной радиации – 5400 мЗв в день, что убьет любое живое существо. Температурный показатель опускается к -160°C на экваториальной линии и -220°C на полюсах.

Подповерхностный океан на спутнике Европа

Многие ученые уверены, что под ледяным слоем скрывается океан в жидком состоянии. На это намекают множество наблюдений и изгибы поверхности. Если так, то он простирается на 200 м.

Но это спорный момент. Некоторые геологи выбирают модель с толстым льдом, где океан практически не контактирует с поверхностным слоем. Сильнее всего на это указывают масштабные лунные кратеры, крупнейшие из которых окружены концентрическими кольцами и наполнены свежими ледяными отложениями.

Внешняя ледяная кора охватывает 10-30 км. Полагают, что океан может занимать 3 х 10 18 м 3 , что вдвое больше, чем количество воды на Земле. На наличие океана указал аппарат Галилео, отметивший небольшой магнитный момент, индуцирующийся меняющейся частью планетарного магнитного поля.

Периодически отмечают возникновение водяных струй, возвышающихся на 200 км, что в 20 раз выше земного Эвереста. Они появляются, когда спутник максимально отдален от планеты. Подобное наблюдают также на Энцеладе.

Атмосфера спутника Европа

В 1995 году аппарат Галилео зафиксировал на Европе слабый атмосферный слой, представленный молекулярным кислородом с давлением в 0.1 микро Паскаля. Кислород не обладает биологическим происхождением, а формируется из-за радиолиза, когда УФ-лучи из планетарной магнитосферы ударяют в ледяную поверхность и делят воду на кислород и водород.

Обзор поверхностного слоя выявил, что часть созданного молекулярного кислорода сохраняется из-за массы и силы тяжести. Поверхность способна контактировать с океаном, поэтому кислород может достичь воды и активировать биологические процессы.

Большой объем водорода уходит в пространство, формируя нейтральное облако. В нем практически каждый атом проходит через ионизацию, создавая источник для планетарной магнитосферной плазмы.

Исследование спутника Европа

Первыми полетели Пионер-10 (1973) и Пионер-11 (1974). Фотографии с крупным планом доставили Вояджеры в 1979-м, где передали изображение ледяной поверхности.

В 1995 году корабль Галилео приступил к 8-летней миссии по изучению Юпитера и ближайших спутников. С появлением возможности подповерхностного океана Европа стала интересным объектом для изучения и привлекла научный интерес.

Среди предложений по миссиям фигурирует Europa Clipper. Аппарат должен обладать радаром, пробивающимся сквозь ледяной покров, коротковолновой ИК-спектрометр, топографический тепловизор и ионно-нейтральный масс-спектрометр. Главная цель – исследовать Европу, чтобы определить ее пригодность для жизни.

Рассматривают также возможность спуска посадочного аппарата и зонда, которые должны определить океаническую протяжность. С 2012 года готовится концепция JUICE, которая пролетит над Европой и уделит время на изучение.

Обитаемость спутника Европа

Спутник планеты Юпитер Европа обладает высоким потенциалом для поиска жизни. Она может существовать в океане или гидротермальных воздуховодах. В 2015 году объявили, что морская соль способна покрывать геологические особенности, а значит жидкость контактирует с дном. Все это говорит о присутствии в воде кислорода.

Все это возможно, если океан теплый, ведь при низких температурах привычная нам жизнь не выживет. Также убийственным будет высокий уровень соли. Есть намеки на присутствие жидких озер на поверхности и обилие перекиси водорода на поверхности.

В 2013 году в НАСА объявили о находке глинистых минералов. Они могли появиться из-за кометного или астероидного удара.

Колонизация спутника Европа

Европа рассматривается как выгодная цель для колонии и преобразования. Прежде всего, на ней есть вода. Конечно, придется много бурить, но зато колонисты получат богатый источник. Внутренний океан также обеспечит воздухом и ракетным топливом.

Ракетные удары и прочие способы повышения температуры помогут сублимировать лед и сформировать атмосферный слой. Но есть и проблемы. Юпитер осаждает спутник огромным количеством радиации, от которой можно умереть за день! Поэтому колонию придется поместить под ледяной покров.

Гравитация низкая, а значит экипажу придется бороться с физической слабостью в виде атрофированных мышц и разрушения костей. На МКС выполняют специальный комплекс упражнений, но там условия будут еще сложнее.

Полагают, что на спутнике могут жить организмы. Опасность в том, что прибытие человека принесет земные микробы, которые нарушат привычные для Европы и ее «жителей» условия.

Пока мы пытаемся колонизировать Марс, но о Европе не забудут. Этот спутник слишком ценный и обладает всеми необходимыми условиями для наличия жизни. Поэтому за зондами однажды последуют и люди. Изучите карту поверхности спутника Юпитера Европы.

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Группа Амальтея	· · ·
Галилеевы спутники	· · ·
Группа Фемисто
Группа Гималая	· · · ·
Группа Ананке	· · · · · · · · · · · · · · · ·
Группа Карме	· · · · · · ·

В наше время многие американские астрономы и планетологи, занимающиеся поиском жизни в Солнечной системе, считают, что обнаружить жизнь можно скорее на Европе, спутнике Юпитера , с ее огромным океаном, чем на пустынном Марсе.

ЛЕДЯНОЙ СПУТНИК ЮПИТЕРА

Иногда на иллюстрациях к статьям о предполагаемой жизни под ледяной оболочкой океана Европы, спутника Юпитера, можно увидеть наших земных дельфинов. Конечно, было бы приятно встретить подобных морских животных в сотнях миллионов километрах от Земли, однако могут ли столь развитые существа обитать подо льдами столь далекого от нас спутника гигантской планеты?

Пожалуй, большинство ученых сейчас ответят на этот вопрос отрицательно, и у них будут для этого вполне веские основания. Какие же формы жизни ученые предполагают обнаружить на Европе?

Европа — один из четырех больших спутников Юпитера (всего их 16). Орбита спутника слегка вытянута, поэтому Европа то приближается к Юпитеру, то удаляется от него. Благодаря влиянию гравитации огромной планеты, Европа испытывает то растяжение, то сжатие.

Из-за этого ее недра разогреваются, что позволяет, несмотря на холод у поверхности, поддерживать в жидком состоянии значительное количество воды. По расчетам ученых, в центре Европы присутствует твердое металлическое ядро, которое покрыто слоем горных пород.

Далее идет жидкий океан, глубиной до 100 км, затем поверхностная кора изо льда, толщиной от 10 до 30 км. Средняя температура у поверхности спутника — минус 160 градусов Цельсия, поэтому не удивительно, что толщина приповерхностного льда достигает столь значительной величины.

Из-за огромного океана, покрытого льдом, поверхность Европы считается самой гладкой в Солнечной системе. Однако и на этой поверхности есть хребты изо льда, выпуклые и вогнутые образования — лентикулы (lat — lenticulae — веснушки), различные полосы и хаотичные области.

Эти особенности рельефа прямо говорят о том, что подо льдом присутствует жидкая вода. Например, образование ледяных хребтов объясняется намораживанием льда в местах разломов, через которые к поверхности «пробивается» жидкий океан.

На фотографии поверхности Европы бросаются в глаза многочисленные темные линии. Некоторые из них полностью опоясывают спутник, их ширина может достигать 20 километров. По мнению ученых, эти цветные полосы свидетельствуют о различии химического состава воды океана и льда на его поверхности.

Есть и предположение о том, что цвет полос может быть вызван жизнедеятельностью микроорганизмов, обитающих под ледяным покровом спутника.

ЗДЕСЬ ПРОСТО РАЙ ДЛЯ МИКРОБОВ!

Итак, речь зашла о возможности существования жизни на Европе. Какие к этому есть предпосылки? Ультрафиолетовое излучение Солнца и радиация воздействуют на поверхностный лед, расщепляя его на водород и кислород. Если более легкий водород быстро выносится в космос, то кислород остается у поверхности спутника.

Конечно, его не очень много и атмосфера Европы разрежена по сравнению с земной примерно в триллион раз. Однако кислород через поверхностные трещины из-за перемешивания слоев льда вполне может попадать в воды океана. Полагают, что концентрация кислорода в океане Европы вполне может быть сравнима с его концентрацией в глубинах океанов нашей планеты.

Получается, что на Европе есть жидкая вода, обогащенная кислородом, есть тепло, идущее из недр спутника. Полагают, что на дне океана могут быть даже действующие вулканы.

Рассуждая о возможной жизни на Европе, планетолог Джозеф Берне из Корнельского университета сказал следующее:

«Долгое время полагали, что для существования жизни нужны, по крайней мере, три условия — солнечный свет, атмосфера и вода. Теперь, обнаружив жизнь на морском дне, где нет атмосферы и солнечного света, зато полным-полно воды, первые два условия мы вполне можем отбросить. Раз уж огромные моллюски и трубчатые черви на нашей планете вполне могут существовать в таких условиях, питаясь микробами, которые кишмя кишат в теплой воде вокруг подводных вулканов, то почему бы не предположить, что нечто подобное может существовать и на Европе?»

Может быть, в океане Европы и нет существ, подобных дельфинам, или других крупных существ, но зато микроорганизмы на спутнике Юпитера, скорее всего, существуют.

В этом уверен планетолог Томас Голд, он говорит:

«Микробы — вот кто правит миром. Причем не только на Земле. Микробы вообще распространены по Вселенной, а уж на Европе проживать им сам бог велел. Такого океана, как тамошний, во всей Солнечной системе, наверное, больше не сыскать».

ОСТАЕТСЯ ТОЛЬКО ФАНТАЗИРОВАТЬ

После обнаружения на Европе океана, столь перспективного для обнаружения жизни, возникли самые различные проекты дальнейшего изучения этого небесного тела.

Одни предлагали, чтобы спускаемый аппарат пробурил ее ледяной панцирь и взял пробы воды, исследуя их на наличие микроорганизмов. Другие говорили даже о заброске на Европу минисубмарины, которая проплавила бы лед и поплавала бы в глубинах ее загадочного океана.

Может быть подо льдами Европы живут вот такие существа

В НАСА даже начали разработку нового проекта для изучения Европы под названием Clipper, бюджет которого оценивался в 2 млрд долларов. Предполагалось, что он мог быть запущен уже к 2021 году, однако в целях экономии бюджетных средств проект заморозили.

Правда, Европейское космическое агентство (ЕКА) планирует миссию по изучению Юпитера, ее вполне можно переориентировать и на исследование Европы, но все рассчитано на 2025—2030 годы. Этот проект тоже вполне могут заморозить, у европейцев сейчас немало проблем.

Похоже, в ближайшие десятилетия любителям пофантазировать можно «заселять» далекую ледяную Европу не только микробами, но и дельфинами, а то и разумными подводными гуманоидами.

Европа, являющаяся наименьшим из четырех открытых итальянским ученым и астрономом Галилео Галилеем в 1610 году спутников Юпитера, относится к наиболее крупным спутникам планет в Солнечной системе и своими размерами немного меньше такого «гиганта» как Луна.
Галилей, обнаружив Европу и еще три спутника Юпитера, присвоил им порядковые номера и назвал данную группу небесных тел «планетами Медичи».

Наименьшая из «галилеевых Лун» была обозначена вторым спутником планеты Юпитер. Общеупотребительное в настоящее время название «Европа» предложил в 1614 году Симон Мариус, который согласно имеющейся информации так же претендовал на открытие данного спутника, но практически до середины XX века данное название не использовалось. Самый маленький спутник Юпитера назван в честь возлюбленной Зевса (Юпитера), являющейся персонажем древнегреческих мифов.

Физические характеристики

Одна из интересных особенностей, которой обладает спутник Юпитера Европа, заключается в том, что он всегда одной и той же стороной смотрит на свою планету. По своим физическо-геологическим характеристикам он больше похож на планеты входящие в земную группу, которые в большей степени состоят из горных пород, чем на иные «покрытые льдом спутники». Температура у поверхности Европы, покрытой предположительно 100 км слоем воды, и скованной ледяным панцирем толщиной порядка 10-30 км составляет всего 150-190°C ниже нуля. Европа представляет собой небольшое металлическое ядро, покрытое горными породами, которые в свою очередь окутаны огромными объемами воды и жидкого льда подповерхностного океана.

Исследования

В результате немногочисленных исследований данного спутника ученым удалось обнаружить наличие ионосферы, и на основании этого предположить о существовании у него атмосферы. Данная гипотеза немного позже была подтверждена космическим телескопом «Хаббл», который обнаружил наличие следов малозаметной атмосферы. Образование атмосферы у данного космического тела объясняется, разложением льда на частицы кислорода и водорода, чему способствует солнечная радиация, при этом лёгкие частицы водорода из-за незначительной величины силы притяжения улетучиваются в космос.

Характеристики 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.