„EUROPA“ (PALYDOVAS): CHARAKTERISTIKOS, KOMPOZICIJA, ORBITA, JUDĖJIMAS - ARTE - 2025

Europa yra natūralus Jupiterio palydovas arba mėnulis, kurį 1610 m. Atrado italų astronomas Galileo Galilei (1564–1642). Tai yra dalis vadinamųjų Galilėjos mėnulių, kartu su Ganymede, Io ir Callisto. Jos vardas kilęs iš graikų mitologijos veikėjo: Europa buvo Kretos karaliaus Minos motina, viena iš daugelio dievų karaliaus meilužių.

Vokiečių astronomas Simonas Mariusas, „Galileo“ amžininkas, pasiūlė vardą savo kūrinyje, kuriame taip pat buvo įžvelgtas Jovijos palydovų atradimas prieš tai, kai „Galileo“ jį paskelbė.

1 pav. Natūralios spalvos „Europa“ vaizdas, gautas vykdant „Galileo“ misiją, greičiausiai linijos yra plutos lūžiai su atviromis uolienomis. Šaltinis: „Wikimedia Commons“. NASA / JPL / DLR / viešoji nuosavybė

Kitas šiam palydovui naudojamas ir šiuo metu nenaudojamas žymėjimas, kurį iš pradžių pasiūlė „Galileo“ su romėniškais skaitmenimis. Taigi Europa taip pat yra Jupiteris II, nes tai yra antrasis planetos galilėjiškas mėnulis (Io yra arčiausiai, bet yra dar keturi mažesni mėnuliai).

Galiausiai astronomai krito dėl Mariaus, kuris galbūt atrado palydovus nepriklausomai nuo „Galileo“, pasiūlymo.

Galilėjos mėnulių, skriejančių aplink Jupiterį, atradimas buvo mokslo etapas. Tai sustiprino Heliocentrinę Koperniko teoriją ir privertė žmoniją suvokti, kad Žemė nebuvo visatos centras.

Tačiau Galilėjos mėnuliai ilgą laiką išliko kaip maži šviesos taškai, matomi teleskopu, skriejančiu aplink Jupiterį.

Tai vyko tol, kol nepilotuojamos misijos „Pioneer“, „Voyager“, „Galileo“ ir „New Horizons“ atnešė srautą informacijos apie Europą ir likusius milžiniškų planetų palydovus.

Bendrosios savybės

Galimas apgyvendinimas

Europa, šiek tiek mažesnė už Mėnulį, turi vandens vandenyną po paviršiumi ir yra apsaugota nuo saulės vėjo Jovijos magnetiniu lauku, kuris suteikia tam tikras gyvenimo galimybes.

2 paveikslas. Palyginamas „Europa“ dydis apačioje kairėje su Žeme ir Mėnuliu. Šaltinis: „Wikimedia Commons“. „Apollo 17“ visos žemės vaizdas: NASATeleskopinis mėnulio vaizdas: Gregory H. Revera, „Europa“ vaizdas: NASA / JPL / Public domain

Prie to pridurkime fakto, kad Europa galbūt yra tektoninė. Ir išskyrus Žemę, iki šiol nebuvo žinomas joks kitas dangaus objektas su sudėtinga geologija.

Atmosfera

Jame taip pat yra atmosfera, kuriai trūksta deguonies, o jo tankis, nors ir ne toks didelis kaip žemės, rodo, kad jo sudėtyje yra nemažas kiekis uolienų.

Paviršius

Užšalęs paviršius yra labai lygus, vos perbrauktas brūkšniais, parodytais 1 paveiksle.

Šios linijos atspindi įtempius 100–150 km storio apledėjusioje plutoje, dengiančioje Europą, ir atskleidžia požeminę uolieną, po kuria yra skysto vandens.

Dėl potvynio atšilimo „Europa“ interjere yra pakankamai šilumos, kad būtų galima išlaikyti šį vandenyną.

Paprastai potvyniai yra galvojami kaip apie vandenynų masėms būdingus reiškinius, tačiau traukos jėga ne tik išstumia vandenį, bet ir uolieną. Šie procesai sukelia trintį, kuri išsklaido orbitos judėjimo energiją šilumoje.

Nėra magnetinio lauko

Matuojant nepilotuojamų misijų magnetinį lauką, žinoma, kad Europai trūksta savo magnetinio lauko. Bet jie taip pat nustatė geležies šerdies ir vandens sluoksnio, kuriame gausu mineralinių medžiagų, po pluta.

Šie matavimai rodo, kad į Europą atvykusio keliautojo kompasas patirs laukinį sūpynį, ypač kai artėjimas prie Jupiterio yra maksimalus. Ir būtent tai, kad intensyvus Jovijos magnetinis laukas sąveikauja su laidžioji pagrindo medžiaga, sukeldama šiuos svyravimus.

Europos albedo

Yra žinoma, kad Europa turi apledėjusį ir šiek tiek nelygų paviršių ne tik dėl informacijos, gautos iš vaizdų, bet ir dėl jos albedo matavimų.

Bet kurio objekto - astronominio ar kitokio pobūdžio - albedo yra šviesos dalis, kurią jis atspindi. Štai kodėl jo vertė svyruoja nuo 0 iki 1.

Jei albedo yra 0, tai reiškia, kad objektas sugeria visą šviesą nieko neatspindėdamas, priešingai, jei jis yra 1, jis jį visiškai atspindi.

Veidrodžiai yra objektai su dideliu albedo, o „Europa“ - 0,69. Tai reiškia, kad jis atspindi maždaug 69% šviesos, pasiekiančios jo paviršių, tai rodo, kad jį dengiantis ledas yra švarus ir nesenas.

Todėl „Europa“ paviršius yra palyginti jaunas, skaičiuojamas maždaug 10 milijonų metų. Paviršiai su senu ledu paprastai būna gana tamsūs ir turi mažiau albedo.

Kitas faktas, kuris palankiai vertinamas, yra tas, kad Europa neturi beveik jokių susidomėjimo kraterių, ir tai rodo pakankamą geologinį aktyvumą, kad būtų galima pašalinti poveikio įrodymus.

Vienas iš šių nedaugelio kraterių yra 1 paveikslo apačioje. Tai yra tamsios formos apgamo formos šviesioji dėmė, vadinama Pwyll krateriu, kad pagerbtų požemio keltų dievybę.

Pagrindinių Europos fizinių savybių santrauka

Vertimo sąjūdis

Europa juda aplink Jupiterį per kiek daugiau nei 3 su puse dienos, važiuodama gana apvalia orbita.

„Europa“ vertikaliojo judesio ypatumas yra tas, kad jis sinchroniškai sukasi su Jupiteriu. Todėl planeta visada rodo tą patį veidą, kaip ir Mėnulis. Šis reiškinys dar vadinamas potvynio sukabinimu.

3 pav. Dėl sinchroninio sukimosi Europa visada rodo tą patį Jupiterio veidą. Šaltinis: NASA.

Potvynių sukabinimas būdingas tuo, kad tuo pačiu metu objektas eina į orbitą aplink masyviausią kūną - šiuo atveju Jupiterį -, nes jis daro vieną pilną apsisukimą savo ašyje.

Paaiškinimas yra tas, kad dangaus kūnai nėra taškinės masės, o objektai, kurių matmenys yra pastebimi. Dėl šios priežasties gravitacijos jėga, kurią Jupiteris veikia savo palydovuose, nėra vienalytė, ji yra intensyvesnė artimiausioje pusėje, o mažesnė - tolimojoje pusėje.

Dėl to periodiškai iškraipoma Europa, kuriai taip pat daro įtaką sunkio jėga, kurią reguliariai veikia kiti netoliese esantys Galilėjos mėnuliai: Ganymede ir Io.

Rezultatas yra gravitacinių jėgų sustiprėjimas reiškinyje, vadinamame orbitiniu rezonansu, nes kiti mėnuliai gravitaciniu tempu traukia Europą tiksliais laiko tarpais.

Laplaso rezonansas

Ir, žinoma, Europa daro tą patį su kitais mėnuliais, sukurdama savotišką harmoniją tarp visų jų.

Abipusis „Galilėjos“ mėnulio gravitacinis poveikis vadinamas Laplaso rezonansu po jo atradėjo, prancūzų matematiko ir astronomo Pierre'o Simono de Laplaso 1805 m.

Fizikoje yra keletas atgarsių rūšių. Tai retas rezonansas, kai trijų mėnulių revoliucijos laikotarpiai yra santykiu 1: 2: 4. Bet kuri jėga, paveikta bet kurio iš šios sistemos narių, perduodama kitiems per gravitacinę sąveiką.

4 pav. Orbitos rezonanso tarp Galilėjos palydovų animacija. Šaltinis: „Wikimedia Commons“. Vartotojas: Matma Rex / viešas domenas.

Todėl potvynio jėgos verčia visą Europą kilpomis ir suspaudimais, kurie kyla iš aukščiau aprašyto kaitinimo. Tai taip pat lemia, kad Europa turi skysto vandens vandenyną.

Sukimosi judesys

Europa turi sukimosi judesį aplink savo ašį, kuri, kaip jau minėjome, yra tokia pati kaip ir orbitalinis laikotarpis dėl potvynio jungties, kurią ji turi su Jupiteriu.

Sudėtis

Europoje yra tokių pačių elementų kaip ir žemėje. Atmosferoje yra deguonies, šerdyje yra geležies ir silikatų, o vanduo, ryškiausia medžiaga, užima sluoksnį po pluta.

Po Europa esančiame vandenyje gausu mineralinių druskų, tokių kaip natrio chloridas arba paprastosios druskos. Magnio sulfato ir sieros rūgšties buvimas iš dalies gali paaiškinti rausvas linijas, kertančias palydovo paviršių.

Taip pat manoma, kad Europoje yra tholinų, organinių junginių, kurie susidaro dėl ultravioletinės spinduliuotės.

Tholinai paplitę tokiuose lediniuose pasauliuose kaip Europa ir Saturno mėnulis „Titan“. Jiems susiformuoti reikalinga anglis, azotas ir vanduo.

Vidinė struktūra

Vidinė „Europa“ struktūra yra panaši į Žemės struktūrą, nes joje yra branduolys, mantija ir pluta. Jo tankis, kartu su Io, yra didesnis nei kitų dviejų Galilėjos mėnulių atveju, o tai rodo didesnį silikato kiekį.

5 pav. Vidinė keturių Galilėjos mėnulių struktūra pagal teorinius modelius. Šaltinis: Kutner, M. Astronomija: fizinė perspektyva.

„Europa“ šerdis nėra pagaminta iš išlydyto metalo (priešingai nei Io), o tai rodo, kad po pluta esantis vanduo turi daug mineralinių medžiagų, nes „Europa“ magnetizmas atsiranda dėl gero laidininko, pvz., Vandens ir druskos, sąveikos. ir intensyvus Jupiterio magnetinis laukas.

Uolinėje mantijoje gausu radioaktyviųjų elementų, kurie puvimo metu išskiria energiją ir yra dar vienas Europos vidaus šilumos šaltinis, išskyrus potvynio kaitinimą.

Apskaičiuota, kad kai kuriuose rajonuose iš dalies užšalęs ir iš dalies skystas vandens sluoksnis yra 100 km storio, nors kiti tvirtina, kad tai tik apie 200 m.

Bet kokiu atveju ekspertai sutinka, kad skysto vandens kiekis Europoje gali būti dvigubai didesnis nei yra Žemėje.

Taip pat manoma, kad ledo plutos plyšiuose yra ežerų, kaip siūloma 6 paveiksle, kuriuose taip pat gali būti gyvybių.

Ledinis paviršius nuolatos sąveikauja su įkrautomis dalelėmis, siunčiamomis iš Jovijos radiacijos diržų. Stiprus Jupiterio magnetizmas pagreitina elektros krūvius ir suteikia jiems energiją. Taigi dalelės pasiekia paviršiaus ledą ir suskaido vandens molekules.

Proceso metu išsiskiria pakankamai energijos, kad susidarytų aplink Europą žėrintys dujų debesys, kuriuos „Cassini“ zondas stebėjo važiuodamas link Saturno.

6 pav. Europos vidaus struktūra pagal sukurtus modelius ir turimą informaciją. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

geologija

Nepilotuojamos misijos pateikė daugybę informacijos apie „Europa“ ne tik iš daugybės jų siunčiamų aukštos raiškos vaizdų iš paviršiaus, bet ir dėl to, kad Europa daro gravitacinį poveikį erdvėlaiviams.

Vaizdai atskleidžia labai šviesiai geltoną paviršių, neturintį pastebimų reljefų, tokių kaip kylantys kalnai ar pastebimi krateriai, skirtingai nuo kitų Galilėjos palydovų.

Bet kas ryškiausia yra nenutrūkstamų linijų tinklas, kuris nepertraukiamai susikerta ir kurį aiškiai matome 1 paveiksle.

Mokslininkai mano, kad šios linijos atsirado dėl gilių įtrūkimų lede. Žiūrint iš arčiau, linijos turi tamsią kraštą su šviesesne centrine juostele, kuri, kaip manoma, yra didelių geizerių produktas.

7 paveikslas. Europos geizeriai, kuriuos matė Hablas. Šaltinis: NASA.

Šios kelios kelių kilometrų aukščio garų kolonėlės (pliūpsniai) yra sudarytos iš šiltesnio vandens, kuris iš vidaus kyla per lūžius, praneša Hablo kosminio teleskopo stebėjimai.

Kai kurios analizės rodo pėdsakus, kuriuos paliko vanduo, kuriame yra daug mineralų, o vėliau išgaruoja.

Gali būti, kad po Europos pluta vyksta subdukcijos procesai, nes jie vyksta Žemėje, kai tektoninės plokštės susilieja kraštuose, juda viena kitos atžvilgiu vadinamosiose subdukcijos zonose.

Tačiau skirtingai nuo Žemės, plokštės yra pagamintos iš ledo, kuris juda per skystą vandenyną, o ne magma, kaip tai daroma Žemėje.

Galimas Europos apgyvendinimas

Daugelis ekspertų įsitikinę, kad Europos vandenynuose gali gyventi mikrobai, nes juose gausu deguonies. Be to, Europoje yra atmosfera, nors ir plona, ​​tačiau kurioje yra deguonies, elementas, būtinas gyvybei palaikyti.

Kitas gyvenimo palaikymo variantas yra ežerai, įterpti į Europos ledo plutą. Šiuo metu tai yra prielaidos ir jų patvirtinimui trūksta daug daugiau įrodymų.

Šiai hipotezei patvirtinti ir toliau pridedami tam tikri įrodymai, pavyzdžiui, molio mineralų plutoje, kurie Žemėje yra susiję su organinėmis medžiagomis, buvimas.

Kita svarbi medžiaga, kuri, remiantis naujais radiniais, randama „Europa“ paviršiuje, yra natrio chloridas arba bendroji druska. Mokslininkai nustatė, kad stalo druska, vyraujančiomis Europoje, įgauna šviesiai geltoną spalvą, matomą palydovo paviršiuje.

Jei ši druska gaunama iš Europos vandenynų, tai reiškia, kad jos gali būti panašios į sausumos vandenynus ir kartu su jomis turėti galimybę apsigyventi.

Šie radiniai nebūtinai reiškia, kad Europoje egzistuoja gyvybė, tačiau, jei tai patvirtinama, palydovas turi pakankamai sąlygų jo plėtrai.

Jau vykdoma NASA misija pavadinimu „Europa Clipper“, kuri šiuo metu yra kuriama ir galėtų būti pradėta per artimiausius kelerius metus.

Tarp jos tikslų yra „Europa“ paviršiaus tyrimas, palydovo geologija ir jo cheminė sudėtis, taip pat vandenyno po pluta egzistavimo patvirtinimas. Turėsime palaukti šiek tiek ilgiau, kad sužinotume.

Nuorodos

1. BBC. Kodėl Jupiterio apledėjęs mėnulis Europa yra geriausias kandidatas rasti nežemišką gyvenimą Saulės sistemoje? Atkurta iš: bbc.com.
2. Eales, S. 2009. Planetos ir planetų sistemos. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, M. 2003. Astronomija: fizinė perspektyva. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. Kosmosas: astronomija naujame tūkstantmetyje. Trečias leidimas. Thomsonas-Brooksas / Cole'as.
5. Sėklos, M. 2011. Saulės sistema. Septintas leidimas. „Cengage“ mokymasis.
6. Vikipedija. Europa (mėnulis). Atkurta iš: en.wikipedia.org.
7. Vikipedija. „Europa Clipper“. Atkurta iš: es.wikipedia.org.