Europa (księżyc)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Europa
Europa widziana przez sondę Galileo, w naturalnych kolorach.
Europa widziana przez sondę Galileo, w naturalnych kolorach.
Planeta Jowisz
Odkrył Galileo Galilei, Simon Marius
Data odkrycia 7 stycznia 1610
Charakterystyka orbity
Półoś wielka 671 100[1] km
Mimośród 0,0094[1]
Perycentrum 664 800 km
Apocentrum 677 400 km
Okres obiegu 3,551[1] d
Prędkość orbitalna 13,74 km/s
Nachylenie do płaszczyzny Laplace’a 0,466[1]°
Długość węzła wstępującego 219,106[1]°
Argument perycentrum 88,970[1]°
Anomalia średnia 171,016[1]°
Własności fizyczne
Średnica równikowa 3122 km
Powierzchnia 3,09 × 107 km2
Objętość 1,59 × 1010 km3
Masa 4,80 × 1022 kg
Średnia gęstość 3,01 g/cm3
Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni 1,314 m/s2
Prędkość ucieczki 2,025 km/s
Okres obrotu wokół własnej osi synchroniczny
Albedo 0,67 ± 0,03
Jasność obserwowana
(z Ziemi)
5,02m
Temperatura powierzchni 102 K
Ciśnienie atmosferyczne 1 μ Pa
Skład atmosfery 100% tlen

Europa (Jowisz II ) – czwarty co do wielkości księżyc Jowisza z grupy księżyców galileuszowych i szósty co do wielkości satelita w Układzie Słonecznym. Najprawdopodobniej pod jego lodową skorupą znajduje się ocean ciekłej wody.

Europa, Ziemia i Księżyc w tej samej skali

Odkrycie i nazwa[edytuj]

Odkrycie Europy przypisywane jest zwyczajowo Galileuszowi, który skierowawszy na Jowisza skonstruowaną przez siebie lunetę, dostrzegł w pobliżu cztery stale zmieniające położenie „gwiazdy”. Były to największe księżyce Jowisza, później ochrzczone „galileuszowymi”. W 1614 roku w swym dziele Mundus Jovialis niemiecki astronom Simon Marius przypisał sobie pierwszeństwo odkrycia, twierdząc, że dostrzegł te cztery obiekty na kilka dni przed Galileuszem. Galileusz określał to dzieło jako plagiat. Zaproponowana przez Mariusa nazwa księżyca przyjęła się dopiero w XX wieku. Pochodzi od Europy, kochanki boga Zeusa z mitologii greckiej (odpowiednika rzymskiego Jowisza).

Powierzchnia[edytuj]

Powierzchnia Europy w naturalnych barwach

Powierzchnię Europy charakteryzują bardzo małe różnice wysokości terenu, mimo że jest zróżnicowana i nierówna, z licznymi szczelinami i chaotycznie ukształtowanymi obszarami. Stwierdzono niewiele wzniesień wyższych niż kilkaset metrów. Występuje tam również niewiele kraterów uderzeniowych, mają one także inny wygląd niż na pozostałych lodowych księżycach w Układzie Słonecznym. Nie posiadają wałów i wzniesień centralnych, a wokół nich zauważono koncentryczne szczeliny i krawędzie, które mogły powstać w wyniku wypełnienia kraterów przez cieplejszy materiał spod powierzchni. Na powierzchni znajdują się także wyjątkowe dla tego księżyca lineamenty (łac. linea), ciemne, czerwonawe rysy związane ze spękaniem lodowej skorupy. Cechy te świadczą, że powierzchnia księżyca jest geologicznie bardzo młoda – ma szacunkowo ok. 30 mln lat.

Widoczny w pęknięciach ciemniejszy materiał to najprawdopodobniej sole i uwodniony kwas siarkowy. Zdjęcia przesłane przez sondę Galileo wskazują także, że powierzchnia podlega dynamicznym zmianom. Przypuszcza się, że czerwonawe obszary są zabarwione przez materiał wyniesiony z wnętrza księżyca przez cieplejszy lód, unoszący się ku powierzchni, natomiast obszary zimniejsze toną, powracając w głąb skorupy. Jest to szansa na zbadanie materii z wnętrza Europy.

Budowa wewnętrzna[edytuj]

Budowa wewnętrzna Europy

Europa ma wyraźnie zróżnicowaną strukturę wewnętrzną. W jej wnętrzu znajduje się żelazne jądro, otoczone przez płaszcz zbudowany z krzemianów, podczas gdy zewnętrzne warstwy są zbudowane z wody – w postaci lodowej skorupy i podpowierzchniowego oceanu.

Warianty transportu ciepła zależnie od grubości skorupy

Ocean[edytuj]

Dane przesłane przez sondę Galileo wskazują prawie jednoznacznie, że pod lodową skorupą znajduje się ocean słonej wody, być może głęboki nawet na 90 km. Inny, mniej popularny model sugeruje istnienie warstwy „ciepłego”, plastycznego lodu.

Istnienie oceanu jest możliwe dzięki potężnym siłom pływowym Jowisza, które deformują satelitę i wskutek dyssypacji ogrzewają jego wnętrze. Ciepło pochodzące z rozpadu izotopów promieniotwórczych nie wystarczyłoby do utrzymania takiej warstwy wody w stanie płynnym. Jednak może ono wystarczać do istnienia na dnie oceanu kominów hydrotermalnych. Jedna z hipotez dotyczących powstania życia na Ziemi sugeruje, że pierwsze istoty żywe pojawiły się nie w zbiornikach powierzchniowych, ale w takim właśnie środowisku. To sprawia, że Europa jest jednym z najbardziej obiecujących miejsc do poszukiwania życia poza Ziemią.

Nie ma pewności, jak głęboko pod lodem może się znajdować ów ocean. Początkowo przypuszczano, że może być od 5 do 10 km pod powierzchnią. Jednak wygląd kraterów uderzeniowych na Europie sugeruje raczej, że jest położony na głębokości minimum 19 km.

Te hipotezy mogą zostać zweryfikowane na podstawie obserwacji sondy kosmicznej, która krążyłaby wokół Europy lub wokół Jowisza, regularnie przelatując w pobliżu Europy. Takie badania miała prowadzić projektowana przez NASA sonda JIMO, jednak jej misja została anulowana w 2005 roku z przyczyn budżetowych. Europejska Agencja Kosmiczna zamierza wysłać do układu Jowisza w 2022 roku sondę JUICE, która ma przeprowadzić podobne badania. W trakcie misji planowane są dwa przeloty w pobliżu Europy i wejście na orbitę Ganimedesa. Czas przeznaczony na badania Europy jest krótki ze względu na zagrożenie dla aparatury ze strony pasów radiacyjnych Jowisza[2]. Dokładniejsze badania Europy ma przeprowadzić przygotowywana amerykańska misja Europa Clipper, która również nie wejdzie na orbitę wokół Europy i będzie prowadzić obserwacje podczas przelotów[3].

Atmosfera[edytuj]

Obserwacje wykonane teleskopem Hubble’a pozwoliły ustalić, że Europa ma niezwykle rzadką atmosferę (egzosferę), której ciśnienie wynosi zaledwie 1 mikropaskal. Promieniowanie słoneczne i naładowane cząstki z magnetosfery Jowisza rozbijają cząsteczki wody z lodowej powierzchni księżyca na wodór i tlen. Lżejszy wodór ulatuje w przestrzeń międzyplanetarną, podczas gdy tlen zostaje na pewien czas zatrzymany przez siłę grawitacji Europy.

Gejzery[edytuj]

Obserwacje teleskopu Hubble’a z 2013 roku przyniosły dowody na współczesną aktywność geologiczną na Europie. Gdy Europa znajdowała się w pobliżu apocentrum orbity, w okolicy jej południowego bieguna został zaobserwowany obłok pary wodnej, który nie był widziany, gdy księżyc zbliżał się do planety. Prawdopodobnym wyjaśnieniem jest aktywność gejzerów, wyrzucających parę ponad powierzchnię księżyca. Energia do tego procesu jest dostarczana przez siły pływowe, natomiast zależność od położenia na orbicie można tłumaczyć zaciskaniem się szczelin wyrzucających materię, gdy Europa zbliża się do Jowisza. Zjawisko takie – periodycznie zmienna aktywność gejzerów – było już obserwowane na Enceladusie, lodowym księżycu Saturna. Ponieważ Enceladus jest znacznie mniejszy od Europy, wyrzucana przez jego gejzery materia opuszcza go i zaczyna krążyć wokół planety. Materia zaobserwowana w pobliżu południowego bieguna Europy oddaliła się od powierzchni na 200 km, po czym opadła[4].

Obserwacje wykonane w 2014 roku w ultrafiolecie przyniosły dalsze dowody istnienia gejzerów na Europie. Astronomowie zamierzali zbadać egzosferę księżyca, tymczasem w trzech na dziesięć prób obserwacji udało im się uzyskać obrazy przedstawiające najprawdopodobniej kolumny erupcyjne gejzerów, pojawiające się nad tym samym fragmentem powierzchni księżyca. Przyszłe obserwacje z użyciem Teleskopu Jamesa Webba powinny pozwolić na weryfikację aktywności. Jeżeli faktycznie występuje tam kriowulkanizm, to przygotowywana misja Europa Clipper będzie mogła zbadać skład wyrzucanej materii, przelatując ponad gejzerami, jak to uczyniła sonda Cassini, badając gejzery Enceladusa[5].

Zobacz też[edytuj]

Przypisy[edytuj]

  1. a b c d e f g Planetary Satellite Mean Orbital Parameters (ang.). JPL, 2011-12-14. [dostęp 2012-07-29].
  2. Krzysztof Kanawka: Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE) (pol.). Kosmonauta.net, 2012-07-08. [dostęp 2014-06-12].
  3. Europa Mission: In Depth (ang.). NASA. [dostęp 2016-09-26].
  4. Hubble Sees Evidence of Water Vapor at Jupiter Moon (ang.). JPL/NASA, 2013-12-12. [dostęp 2013-12-17].
  5. NASA’s Hubble Spots Possible Water Plumes Erupting on Jupiter's Moon Europa (ang.). NASA, 2016-09-26. [dostęp 2016-09-26].

Linki zewnętrzne[edytuj]