ЕУРОПА (САТЕЛИТ): КАРАКТЕРИСТИКЕ, САСТАВ, ОРБИТА, КРЕТАЊЕ - АРТЕ - 2025

Еуропа је природни сателит или месец Јупитера, који је 1610. открио италијански астроном Галилео Галилеи (1564-1642). Део је такозваних галилејских месеци, заједно са Ганимедеом, Ио и Цаллисто. Име му долази од слова у грчкој митологији: Еуропа је била мајка краља Миноса са Крита, једног од многих љубавника краља богова.

Немачки астроном Симон Мариус, савремени Галилеја, предложио је то име у његовом делу, које је такође приписало открићу Јовианових сателита пре него што га је Галилео најавио.

Слика 1. Слика Европе у природној боји коју је снимила мисија Галилео, црте су вероватно ломови у коре са изложеним стијенама. Извор: Викимедиа Цоммонс. НАСА / ЈПЛ / ДЛР / Публиц домаин

Друга ознака која се користи за овај сателит и тренутно је у употреби је она коју је првотно предложио Галилео, с римским бројевима. Тако је Европа такође Јупитер ИИ, пошто је други галилејски месец близу планете (Ио је најближи, али постоје још четири мања месеца).

На крају су астрономи пали на предлог Мариуса, који је можда открио сателите независно од Галилеа.

Откриће галилејских луна у орбити око Јупитера било је прекретница за науку. То је ојачало хелиоцентричну теорију Коперника и омогућило човечанству да схвати да Земља није центар универзума.

Међутим, галилејски луни су дуго остајали као мале тачке светлости, виђене телескопом како кружи Јупитером.

То је било све док беспилотне мисије Пионеер, Воиагер, Галилео и Нев Хоризонс нису донијеле поплаву информација о Европи и осталим сателитима џиновских планета.

Опште карактеристике

Могућа погодност становања

Еуропа, нешто мања од Месеца, има океан воде испод површине и заштићен је од соларног ветра Јовијиним магнетним пољем, што јој даје изгледе за усељење.

Слика 2. Упоредна величина Европе, доле лево, са Земљом и Месецом. Извор: Викимедиа Цоммонс. Аполло 17 Слика целе земље: НАСАТелескопска слика пуног Месеца: Грегори Х. Ревера слика Европе: НАСА / ЈПЛ / Публиц домаин

К томе додајте чињеницу да је Европа вероватно тектонска. А осим Земље, до сада није био познат ниједан други небески објекат сложене геологије.

Атмосфера

Такође има атмосферу, густу, али са кисеоником, а њена густина, иако није толико велика као земаљска, сугерира да у њеном саставу постоји добра количина стене.

Површина

Смрзнута површина је врло глатка, једва пређена линијама приказаним на слици 1.

Ове линије евентуално одражавају напрезања у леденој кори дебљине 100-150 км која покрива Европу, откривајући стијену испод које се налази течна вода.

У унутрашњости Европе има довољно топлоте за одржавање овог океана, због плимног загревања.

Уобичајено је да се плима мисли на појаве типичне за океанске масе, међутим гравитациона привлачност не само да помера воду, већ и стену. А ти процеси доводе до трења које распршује енергију орбиталног кретања у топлоту.

Нема магнетног поља

Помоћу мерења магнетног поља направљеног мисијама беспилотних лекова, познато је да Европи недостаје сопствено магнетно поље. Али открили су и постојање гвожђе језгре и слоја воде богате минералним садржајем испод коре.

Ова мерења показују да би компас путника који стиже у Европу доживео дивљи замах, посебно када је прилаз Јупитеру максималан. А то је да интензивно Јовијино магнетно поље делује са проводним материјалом подземља, изазивајући та колебања.

Албедо Европе

Познато је да Еуропа има ледену и благо неравну површину, не само због информација добијених сликама, већ и због мерења која су извршена на његовом албеду.

Албедо било којег објекта - астрономског или неке друге природе - је део светлости који се одбија. Због тога се његова вриједност креће од 0 до 1.

Ако је албедо 0, то значи да предмет апсорбује сву светлост, а да при томе ништа не одражава, напротив, ако је 1, он је потпуно одражава.

Огледала су предмети са великим албедом, а Еуропа са 0,69. То значи да одбија око 69% светлости која допире до његове површине, што указује да је лед који га покрива чист и недаван.

Стога је површина Европе релативно млада, процењује се на око 10 милиона година. Површине са старим ледом су прилично тамне и имају мање албеда.

Још једна чињеница у њену корист је да површина Европе скоро да нема кратера за ударе, што сугерише довољно геолошких активности да се обришу докази о утицајима.

Један од ових неколико кратера појављује се на дну слике 1. То је светла тачка у облику кртице с тамним центром, звана Пвилл Цратер, у част келтског божанства подземља.

Резиме главних физичких карактеристика Европе

Превод покрета

Еуропа се креће око Јупитера у периоду од нешто више од 3 и по дана, пратећи прилично кружну орбиту.

Посебност у транслацијском кретању Европе је та што је у синхроној ротацији са Јупитером. Због тога увек показује исто лице према планети, баш као што и Месец чини Земљу. Овај феномен је такође познат и као плимно спајање.

Слика 3. Еуропа увек показује исто лице према Јупитеру захваљујући синхроној ротацији. Извор: НАСА.

Плимно спајање карактеризира чињеница да објекат треба истовремено да орбитира око најмасивнијег тијела - у овом случају Јупитера - као што то чини и потпуни обрт на властитој оси.

Објашњење је да небеска тела нису тачке маса, већ објекти са приметним димензијама. Из тог разлога, сила гравитације коју Јупитер врши на својим сателитима није хомогена, биће интензивнија на најближој страни, а мање интензивна на удаљеној страни.

Ово ствара периодичне дисторзије у Европи, на које утиче и гравитациона сила коју редовно врше други оближњи галилејски месеци: Ганимеде и Ио.

Резултат је појачање гравитационих сила у феномену познатом као орбитална резонанца, док остали луни гравитационо повлаче Европу у прецизним временским интервалима.

Лаплацеова резонанца

И наравно, Европа то чини с осталим мјесецима, стварајући неку врсту склада између свих њих.

Међусобни гравитациони ефекти галилејских луна називају се Лапласовом резонанцом, по њеном открићу, француском математичару и астроному Пјеру Симону де Лаплацеу 1805. године.

Постоји неколико врста резонанце у физици. Ово је ретка резонанца у којој су периоди револуције три месеца у односу 1: 2: 4. Свака сила која делује на било кога од чланова овог система преноси се другима преко гравитационе интеракције.

Слика 4. Анимација орбиталне резонанције између галилејских сателита. Извор: Викимедиа Цоммонс. Корисник: Матма Рек / Публиц домаин.

Због тога плимне силе које чине читаву Европу подвргавају се увојцима и притисцима који потичу горе описано загревање. А такође узрокује да Еуропа има океан течне воде у себи.

Ротационо кретање

Еуропа има ротационо кретање око своје осе, које, као што смо рекли, има исто трајање као и орбитални период, захваљујући споју који плима има с Јупитером.

Састав

У Европи су исти елементи као и на Земљи. У атмосфери је кисеоник, гвожђе и силикати су у језгри, док вода, најупечатљивија супстанца, заузима слој испод коре.

Вода под Европом богата је минералним солима, као што су натријум хлорид или обична со. Присуство магнезијум сулфата и сумпорне киселине може делимично објаснити црвенкасте линије које прелазе површину сателита.

Такође се верује да у Европи постоје толини, органска једињења која се формирају захваљујући ултраљубичастом зрачењу.

Толини су распрострањени у леденим светима попут Европе и Сатурновог месеца Титан. За њихов формирање потребни су угљеник, азот и вода.

Унутрашња структура

Унутрашња структура Европе слична је оној на Земљи, јер има језгро, плашт и кору. Његова густина, заједно са Ио, већа је него у случају друга два галилејска месеца, што указује на већи садржај силиката.

Слика 5. Унутрашња структура четирију Галилејевих луна према теоријским моделима. Извор: Кутнер, М. Астрономија: физичка перспектива.

Језгро Европе није направљено од растаљеног метала (за разлику од Ио), што сугерише да вода испод коре има висок удио минерала, јер магнетизам Европе потиче од интеракције доброг проводника, као што је вода са солима и интензивно магнетно поље Јупитера.

Радиоактивни елементи обилују стеновитим плаштом, који током распада испуштају енергију и представљају још један извор унутрашње топлоте за Европу, осим загревањем плиме.

Спољни слој воде, делимично смрзнут и делимично течан, процењује се да је у неким пределима дебљина 100 км, мада други тврде да је само око 200 м.

У сваком случају, стручњаци се слажу да количина течне воде у Европи може бити двоструко већа него на Земљи.

Такође се верује да у пукотинама ледене коре постоје језера, као што је предложено на слици 6, која би такође могла да живи живот.

Ледена површина прима континуирану интеракцију са наелектрисаним честицама које су послате из Јовиан зрачења. Јупитеров снажни магнетизам убрзава електрична набоја и напаја их. Тако честице допиру до површинског леда и фрагментирају молекуле воде.

У том процесу се ослобађа довољно енергије, довољно да формира блиставе гасне облаке око Европе које је сонда Цассини приметила док се кретала ка Сатурну.

Слика 6. Унутрашња структура Европе према моделима створеним с доступним информацијама. Извор: Викимедиа Цоммонс.

геологија

Беспилотне мисије пружиле су мноштво информација о Европи, не само у мноштву слика високе резолуције које су послале са површине, већ и због гравитационих ефеката Европе на свемирске летелице.

Слике откривају врло светло жуту површину, лишену приметних рељефа, попут високих планина или угледних кратера, за разлику од других галилејских сателита.

Али оно што је најупечатљивије је мрежа синусних линија које се непрекидно пресецају и које јасно видимо на слици 1.

Научници верују да ове линије потичу од дубоких пукотина у леду. Гледајући пажљивије, линије имају тамни руб са светлијом централном пругом за коју се верује да је производ великих гејзира.

Слика 7. Гејзири Европе, које је видео Хуббле. Извор: НАСА.

Ови високи стубови паре (пљускови) високи неколико километара сачињени су од топлије воде која се из прелома диже из унутрашњости, као што су извештавала запажања из свемирског телескопа Хуббле.

Неке анализе откривају трагове које је вода оставила с високим удјелом минерала и потом испаравале.

Могуће је да се испод коре Европе налазе процеси субдукције, као што се дешавају на Земљи, у којима се тектонске плоче конвергирају по ивицама, крећући се једна у другу у такозваним зонама субдукције.

Али за разлику од Земље, плоче су направљене од леда који се крећу преко течног океана, а не од магме, као што се то догађа на Земљи.

Могуће насељеност Европе

Многи стручњаци су уверени да океани Европе могу да садрже микробни живот, пошто су богати кисеоником. Поред тога, Европа има атмосферу, иако танку, али уз присуство кисеоника, елемента неопходног за одржавање живота.

Друга опција за подршку животу су језера капсулирана у леденој кори Европе. Тренутно су то претпоставке и недостаје много више доказа који би их потврдили.

И даље се додају неки докази да би се ојачала ова хипотеза, на пример присуство минерала глине у кори који су на Земљи повезани са органском материјом.

И друга важна супстанца која се, према новим налазима, налази на површини Европе, је натријум хлорид или обична со. Научници су открили да столна со, под преовлађујућим условима у Европи, добија бледо жуту боју, што се види и на површини сателита.

Ако ова сол долази из европских океана, то значи да они врло вероватно имају сличност са земаљским, а са њом и могућност да живе у животу.

Ови налази не подразумевају нужно да у Европи постоји живот, али ако је потврђено, сателит има довољно услова за свој развој.

Већ постоји НАСА-ина мисија под називом Еуропа Цлиппер, која се тренутно развија и могла би бити лансирана у наредних неколико година.

Међу њеним циљевима су и проучавање површине Европе, геологије сателита и његовог хемијског састава, као и потврда постојања океана испод коре. Морат ћемо мало причекати да сазнамо.

Референце

1. ББЦ. Зашто је Јупитеров ледени месец Европа најбољи кандидат за проналазак изванземаљског живота у Сунчевом систему? Опоравак од: ббц.цом.
2. Еалес, С. 2009. Планете и планетарни системи. Вилеи-Блацквелл.
3. Кутнер, М. 2003. Астрономија: физичка перспектива. Цамбридге Университи Пресс.
4. Пасацхофф, Ј. 2007. Космос: Астрономија у новом миленијуму. Треће издање. Тхомсон-Броокс / Цоле.
5. Семе, М. 2011. Соларни систем. Седмо издање. Ценгаге Леарнинг.
6. Википедиа. Европа (месец). Опоравак од: ен.википедиа.орг.
7. Википедиа. Еуропа Цлиппер. Опоравак од: ес.википедиа.орг.