Europa (astronomie)

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea asteroidului, consultați 52 Europa .

Europa ( Jupiter II)
Satelit de	Jupiter
Descoperire	7 ianuarie 1610
Descoperitori	Galileo Galilei Simon Marius
Parametrii orbitali
(pe vremea aceea J2000)
Axa semi-majoră	671 034 km
Perigiovio	664 700 km
Apogiovio	677 300 km
Circum. orbital	4 216 100 km
Perioadă orbitală	3,551181041 zile (3 zile 13h 13 '42 ")
Perioada sinodică	87,96935 zile (0,240847 ani )
Viteza orbitală	13 613 m / s (min) 13 741 m / s (medie) 13 871 m / s (max)
Înclinare pe ecliptică	1,79 °
Respectă înclinația la egal. al lui Jupiter	0,47 °
Excentricitate	0,0094
Date fizice
Diametrul mediu	3 121,6 km
Suprafaţă	3,1 × 10 13 m²
Volum	1.593 × 10 19 m³
Masa	4,80 × 10 22 kg
Densitate medie	3,013 g / cm³
Accelerare de greutate la suprafață	1,314 m / s² (0,134 g)
Viteza de evacuare	2 025 m / s
Perioada de rotație	rotație sincronă
Înclinarea axială	0,1 °
Temperatura superficial	~ 50 K ( −223 ° C ) (min) 103 K ( −170 ° C ) (medie) 125 K ( −148 ° C ) (max)
Presiunea atmosferică	1 μPa
Albedo	0,67
Date observaționale
Aplicația Magnitude.	5,3 (medie)
Aplicația Magnitude.	5.29
Editați datele pe Wikidata · Manual

Europa este al patrulea cel mai mare satelit natural al planetei Jupiter și al șaselea din întregul sistem solar . A fost descoperit de Galileo Galilei la 7 ianuarie 1610 împreună cu Io , Ganimede și Callisto , cunoscut de atunci sub numele de sateliții galileeni . ^[1]

Puțin mai mic decât Luna , Europa este compusă în principal din silicați cu o crustă formată din apă înghețată , ^[2] probabil în interior există un miez de fier-nichel și este înconjurat extern de o atmosferă slabă, compusă în principal din oxigen . Spre deosebire de Ganymede și Callisto, suprafața sa este dungată și ușor craterată și este mai netedă decât cea a oricărui obiect cunoscut din sistemul solar. ^[3] În 1997, trecerea sondei Galileo printr-o pană de apă care ieșea dintr-un gheizer de suprafață a dovedit fără îndoială existența unui ocean de apă prezent sub crustă, care ar putea găzdui viață extraterestră . ^[4] În această ipoteză se propune ca Europa, încălzită intern de forțele mareelor cauzate de apropierea sa de Jupiter și de rezonanța orbitală cu vecinii Io și Ganymede, eliberează căldura necesară pentru menținerea unui ocean lichid sub suprafață în timp ce stimulează în același timp o activitate geologică similară cu tectonica plăcilor . ^[5] La 8 septembrie 2014 , NASA a raportat că a găsit dovezi ale activității tectonice a plăcilor pe Europa, prima astfel de activitate geologică pe o altă lume decât Pământul . ^[6]

În decembrie 2013, NASA a văzut pe scoarța Europei anumite minerale argiloase, mai precis, filosilicatele , care sunt adesea asociate cu materialul organic . Însuși NASA a anunțat, pe baza observațiilor făcute cu telescopul spațial Hubble , că au fost detectate gheizere de vapori de apă similare cu cele ale Enceladus , satelitul lui Saturn . ^[7]

Sonda spațială Galileo , lansată în 1989, a furnizat majoritatea informațiilor cunoscute despre Europa. Nicio navă spațială nu a aterizat încă la suprafață, dar caracteristicile sale au sugerat mai multe propuneri de explorare, chiar foarte ambițioase. Jupiter Icy Moon Explorer al Agenției Spațiale Europene este o misiune pentru Europa (și pentru vecinii Io și Ganymede), a cărei lansare este programată pentru 2022 . ^[8] NASA, pe de altă parte, planifică o misiune robotică, care va fi lansată la mijlocul anilor '20 . ^[9]

Observare

Același subiect în detaliu: Observarea lui Jupiter .

Jupiter împreună cu trei dintre cei patru sateliți Medicean luați de un telescop amator. Începând de la stânga: Ganymede , Europa și Io .

Europa a fost observată pentru prima dată în 1610 de Galileo Galilei datorită invenției telescopului . Teoretic, având în vedere magnitudinea sa aparentă (în medie 5,3), în condiții excepționale de vizibilitate, satelitul ar fi vizibil chiar cu ochiul liber , dacă nu ar fi luminozitatea ridicată a lui Jupiter, ceea ce face imposibilă observarea fără el. binoclu bun sau un telescop ^[10] (la momentul descoperirii sale, Galileo avea un telescop refractant cu 20 de măriri, suficient pentru a identifica Europa și ceilalți sateliți Medici ca 4 puncte luminoase în jurul planetei lor). ^{[11] [12]}

Istoria observațiilor

Europa, împreună cu celelalte trei luni majore ale lui Jupiter Io , Ganymede și Callisto , a fost descoperită de Galileo Galilei în ianuarie 1610 . Prima observație documentată a Europei a fost făcută de omul de știință pisan la 7 ianuarie 1610 cu un telescop refractiv de mărire 20 la Universitatea din Padova . Cu toate acestea, în această observație, Galileo nu a putut să separe Io și Europa din cauza rezoluției reduse a telescopului său, astfel încât cele două obiecte au fost înregistrate ca o singură sursă de lumină. Io și Europa au fost observați pentru prima dată ca organisme distincte în timpul observațiilor lui Galileo asupra sistemului Jupiter a doua zi, 8 ianuarie 1610 (considerată de Uniunea Astronomică Internațională ca fiind data descoperirii Europei). ^[1]

În 1614 Simon Marius și-a publicat lucrarea Mundus Iovialis , care descria planeta Jupiter și lunile sale, propunând numele pe care el îl susținea că i-a fost sugerat de Johannes Kepler . ^{[13] [14]} În el a susținut că a descoperit Europa și celelalte luni majore cu câteva zile înainte de Galileo. Astăzi se crede că Marius a descoperit de fapt sateliții Medici independent de Galileo, dar în orice caz nu în fața omului de știință pisan. ^{[15] [16]}

Nume

Ca toți sateliții galileeni, Europa își ia numele de la o amantă a lui Zeus , echivalentul grecesc al lui Jupiter. În acest caz Europa , fiica lui Agenore, rege al orașului fenician Tir (acum în Liban ), mama lui Minos și sora lui Cadmus , Phoenix și Cilice , progenitor al Cilicianilor .

Deși numele Europa a fost sugerat de Simon Marius la scurt timp după descoperirea sa, acest nume și-a pierdut importanța pentru o lungă perioadă de timp (la fel ca și numele celorlalți sateliți mediceni ) și nu a fost readus la uz comun până la mijlocul secolului al XX-lea . ^[17] În mare parte a literaturii astronomice, sateliții sunt pur și simplu indicați cu numele planetei urmat de un număr roman, care ordonează diferitele luni de la cel mai apropiat la cel mai îndepărtat de planeta în cauză (sistem introdus de Galileo), deci Europa a fost indicat cu Jupiter II.

Descoperirea Amalthea în 1892 , mai aproape de celelalte luni ale lui Jupiter , a pus Europa în poziția a treia. Sonda spațială Voyager a descoperit încă trei sateliți interiori în 1979 și de atunci Europa a fost considerată al șaselea satelit al lui Jupiter, deși este uneori denumită și Jupiter II. ^[17]

Misiuni spațiale

Același subiect în detaliu: Explorarea Europei și Colonizarea Europei .

Imagine preluată de la Voyager 1 în 1979.

Explorarea Europei a început cu zboruri strânse ale lui Jupiter de către navele spațiale Pioneer 10 și Pioneer 11 în 1973 și, respectiv, 1974. Primele fotografii au fost cu rezoluție redusă în comparație cu cele care vor fi obținute din misiunile ulterioare. ^[18]

Cele două sonde Voyager au tranzitat prin sistemul Jupiter în 1979 oferind imagini mai detaliate ale suprafeței înghețate a Europei. Din aceste imagini, mulți oameni de știință au început să speculeze posibilitatea existenței unui ocean lichid sub suprafața satelitului. ^[19]

Începând cu 1995, sonda Galileo a început o misiune pe orbita în jurul lui Jupiter care a durat opt ​​ani, până în 2003, oferind cel mai detaliat studiu al lunilor galileene până în prezent. De asemenea, au fost incluse în programul navei spațiale Misiunea Galileo Europa și Misiunea Galileo Millennium , care au inclus numeroase prim-planuri ale Europei. ^[20]

Europa și Jupiter văzute din New Horizons

New Horizons a reluat Europa în februarie 2007, în timp ce naviga din sistemul jovian în direcția Pluto . ^[21]

Misiuni viitoare

Deja la momentul misiunii Galileo, comunitatea științifică își exprimase nevoia de noi misiuni în Europa, pentru a determina compoziția suprafeței, a confirma (sau a nega) existența unui ocean sub acesta și a identifica semnale care ar putea indica prezența vieții extraterestre . ^{[22] [23]}

Misiunile robotice pentru Europa trebuie să suporte mediul cu radiații ridicate al lui Jupiter, deoarece Europa primește aproximativ 5,40 Sv de radiație pe zi. ^[24]

În 2011, o misiune în Europa a fost extrem de recomandată de Planetary Science Decadal Survey ^[25] și, ca răspuns, NASA a studiat unele proiecte, cum ar fi cea a unei sonde care ar efectua mai multe zboruri apropiate (Europa Clipper) către satelit, un altul care a inclus un orbitator în jurul Europei și o aprovizionare cu un lander . ^{[26] [27]} Opțiunea orbiter se concentrează în principal pe studiul oceanului ipotetic care se află sub suprafață, în timp ce Clipper ar studia satelitul mai chimic. ^{[28] [29]}

Proiectul Europe Clipper , redenumit ulterior Mission multiple overflights of Europe (European Multiple-Flyby Mission in English) a fost prezentat în iulie 2013 de Jet Propulsion Laboratory (JPL) și „ Applied Physics Laboratory (APL). ^[30] Obiectivul misiunii este de a explora Europa pentru a investiga habitabilitatea acesteia și de a identifica locuri de aterizare adecvate pentru un viitor lander . Europa Clipper ar orbita nu pe Europa, ci pe Jupiter și ar efectua 45 de zboruri la mică distanță la altitudine mică în Europa în timpul misiunii sale. Sonda ar avea printre instrumentele de la bord un radar , un spectrometru cu infraroșu , un instrument topografic și un spectrometru de masă . Scopul orbitatorului ar fi să determine întinderea oceanului și relația acestuia cu straturile cele mai interioare. Ar putea fi echipat cu instrumente precum un subsistem radio-științific, un altimetru laser , un magnetometru , o sondă Langmuir și o cameră pentru cartografierea suprafeței. ^{[31] [32]}

O misiune care include un lander este, de asemenea, în curs de studiu, care ar avea sarcina specifică de a investiga habitabilitatea Europei prin evaluarea potențialului său astrobiologic . ^[32]

În 2012, misiunea Jupiter Icy Moon Explorer a fost selectată și planificată de ESA, care include câteva pasaje apropiate de Europa, chiar dacă obiectivul principal al acestei misiuni este Ganimedes. ^{[8] [33]}

În februarie 2017, misiunea de a testa habitabilitatea oceanului lunii joviene a intrat în așa-numita fază B, în care vor fi realizate proiectele preliminare ale sistemelor de misiune și testele instrumentelor științifice ^[34].

Alte propuneri

Imagine artistică a unui proiect NASA din 2005 pentru a trimite un lander în Europa (Europa Lander Mission).

În primul deceniu al secolului 21, a fost propusă o misiune spațială comună a NASA și ESA numită Misiunea sistemului Europa Jupiter . Planificată pentru 2020, a prevăzut utilizarea a două sonde spațiale automate și independente pentru explorarea sistemului Jupiter: NASA Jupiter Europa Orbiter (JEO) și ESA-piloted Jupiter Ganymede Orbiter (JGO) au făcut parte din programul de cooperare „Outer Planet Flagship” Misiunea ” , care avea ca obiectiv principal studierea lunilor de gheață ale lui Jupiter. ^[35] În programul de cooperare internațională, Agenția Spațială Japoneză a propus să contribuie la Orbitatorul Magnetosferic Jupiter (JMO), care ar studia magnetosfera Jupiter, în timp ce Agenția Spațială Rusă și-a exprimat interesul în trimiterea unui lander (Europa Lander). ^[36] La acea vreme a existat concurență din partea altor propuneri, deși misiunea în Europa și Misiunea Titan Saturn System încă aveau prioritate față de celelalte. ^{[37] [38]} Cu toate acestea, planul comun sa prăbușit la începutul anilor 2010 din cauza bugetului limitat momentan al NASA. ^[33]

Jovian Europa Orbiter este un proiect al programului ESA Cosmic Vision ale cărui studii au început în 2007, în timp ce altul este Ice Clipper (literalmente „tăietor de gheață”) și ar folosi o sondă de impact similară cu cea a misiunii Deep Impact . ^[39] Propunerea prevede că impactorul se prăbușește în mod controlat pe suprafața Europei, generând un nor de resturi care ar fi apoi colectat de o mică sondă spațială care ar zbura prin ea. Fără necesitatea aterizării și decolării ulterioare a navei spațiale de pe o orbită în jurul lui Jupiter sau Europa, aceasta ar fi una dintre cele mai puțin costisitoare misiuni, deoarece cantitatea de combustibil necesară ar fi redusă. ^{[40] [41]}

Conceptul de Arta al cryobot și hydrobot

Jupiter Icy Moons Orbiter (Jimo) a fost în schimb o misiune cu o nucleare navele spatiale si o parte a proiectului Prometeu. Cu toate acestea, proiectul a fost anulat în 2005, deoarece era excesiv de scump într-o perioadă de regândire a explorării spațiului și pentru că soluția propusă a unui motor nuclear a întâmpinat o opoziție considerabilă. ^[42]

O altă misiune anulată anterior, care trebuia să înceapă în 2002-2003, a fost Europa Orbiter , care ar fi fost echipată cu un radar special pentru scanarea subsolului Europei. ^[43]

Una dintre cele mai ambițioase propuneri ar dori să folosească o mare sondă nucleară de topitură ( Cryobot ) care ar traversa suprafața topind gheața până când va ajunge în oceanul de dedesubt. ^{[44] [45]} Societatea Planetară spune că săparea unui puț sub suprafață ar trebui să fie un obiectiv principal și ar oferi protecție împotriva radiațiilor joviene. Odată ce a ajuns în apă, sonda ar elibera un vehicul subacvatic autonom ( hidrobot ), care ar colecta informațiile și apoi le va transmite observatorilor de pe Pământ. ^[46] Atât cryobot și hydrobot trebuie supuse sterilizării extreme pentru a preveni sonda de la detectarea organismelor terestre , mai degrabă decât orice viață nativă și la contaminarea evita oceanului pe Europa. ^{[47] Cu toate acestea,} această propunere nu a ajuns încă la o planificare serioasă din partea oamenilor de știință. ^[48]

Parametrii orbitali

Același subiect în detaliu: Parametrii orbitali ai Europei .

Rezonanța orbitală a sateliților lui Jupiter: Ganimedes, Europa și Io.

Europa orbitează în jurul lui Jupiter cu o perioadă de aproximativ trei zile și jumătate; axa semi-majoră a orbitei este egală cu 670 900 km . Orbita este practic circulară, cu o excentricitate de 0,0094 și o înclinație de numai 0,470 ° față de ecuatorul lui Jupiter. ^[49]

La fel ca toți sateliții Medicean, Europa se află în rotație sincronă cu Jupiter , cu o emisferă a satelitului orientată constant către planetă și un punct de pe suprafața ei din care apare Jupiter în zenit . Meridianul fundamental al satelitului trece prin acest punct. ^[50]

Datorită ușoarei excentricități a orbitei sale, menținută de perturbările generate de ceilalți sateliți Medicean, distanța de Jupiter oscilează în jurul valorii medii. Europa este forțată să-și asume o formă ușor alungită spre Jupiter de forța gravitațională a gigantului gazos; dar pe măsură ce distanța de la planetă variază, amploarea deplasării la suprafață variază. În acest fel, o mică parte din energia de rotație a lui Jupiter este disipată pe Europa (încălzirea mareelor), care capătă căldură. Acest proces ar fi permis conservarea unui ocean lichid sub suprafața înghețată a satelitului. ^[51]

Structura interna

Dimensiunea Europei (stânga jos), în comparație cu cea a Pământului (dreapta) și a Lunii (stânga sus)

Cu un diametru de puțin peste 3.100 km, Europa este puțin mai mică decât Luna, este al șaselea cel mai mare satelit și al cincisprezecelea obiect ca mărime din sistemul solar . Deși este cel mai puțin masiv dintre sateliții galileeni, este totuși mai masiv decât toate lunile mai mici din sistemul solar combinate. Densitatea sa sugerează că este similară în compoziție cu planetele terestre , fiind predominant compusă din silicați . ^[52]

Conform teoriilor acceptate în mod obișnuit, Europa are un strat de apă de 100 km, parțial sub formă de gheață în scoarța de suprafață, în timp ce un strat de apă lichidă se află sub el. ^[53] Oceanul subteran ar putea fi compus din apă sărată și ar avea o temperatură apropiată de zero centigradi; ^[53] ar fi deci condiții de mediu favorabile dezvoltării formelor elementare de viață. ^[54]

Pentru a susține această ipoteză există analiza datelor magnetometrice detectate de sonda Galileo, care a arătat că la o adâncime cuprinsă între 5 și 20 de kilometri, există un strat de materie care conduce electricitatea. Variațiile magnetice observate sunt posibile deoarece Europa orbitează în jurul lui Jupiter cufundat în vastul câmp magnetic al planetei. Acest lucru induce un curent electric într-un strat conductor aproape de suprafața satelitului, care la rândul său generează un câmp magnetic secundar. ^[54] O altă dovadă care sugerează prezența unui ocean sub suprafață este rotația aparentă a scoarței la 80 °, ceea ce ar fi puțin probabil dacă gheața ar fi fixată ferm de manta . ^[55] Prezența apei în subsolul Europei a fost luată de la sine înțeles după observațiile efectuate de telescopul spațial Hubble, care a dezvăluit jeturi de apă care scurgeau din fisurile de la suprafață și au aruncat până la o înălțime de 200 km. Aceste gheizere uriașe ar fi cauzate de stresul mareelor ​​prezent în interiorul lunii ^[56].

Structura internă a Europei.

Mai intern, Europa are probabil un miez de fier metalic. ^[57]

Ocean sub suprafață

Sub suprafața Europei se crede că există un strat de apă lichidă menținut de căldura generată de „maree” cauzată de interacțiunea gravitațională cu Jupiter. ^{[5] [58]} Temperatura de suprafață a Europei este de aproximativ 110 K ( −163 ° C ) la ecuator și singur 50 K ( −223 ° C ) la poli, astfel încât gheața de suprafață să fie permanent înghețată. ^[59] Primele indicii ale unui ocean lichid sub suprafață au provenit din considerații teoretice legate de încălzirea gravitațională (o consecință a orbitei ușor excentrice a Europei și a rezonanței orbitale cu alți sateliți Medici). Membrii echipei de imagistică a proiectului Galileo au analizat imaginile Europa din nava spațială Voyager și nava Galileo pentru a spune că caracteristicile suprafeței Europei demonstrează și existența unui ocean lichid sub suprafață. ^[58] Cel mai izbitor exemplu ar fi terenul „ haotic ”, o caracteristică comună pe suprafața Europei pe care unii o interpretează ca o regiune în care oceanul de sub suprafață a topit crusta înghețată. Această interpretare este extrem de controversată. Majoritatea geologilor care au studiat Europa sunt în favoarea a ceea ce se numește modelul „gheață groasă” în care oceanul a interacționat rar, chiar dacă vreodată, direct cu suprafața. ^[60] Diferitele modele de estimare a grosimii învelișului de gheață dau valori cuprinse între câțiva kilometri și câteva zeci de kilometri. ^[61]

Oceanul de sub suprafața Europei

Cea mai bună dovadă pentru așa-numitul model de „gheață groasă” este un studiu al marilor cratere din Europa. Cele mai mari sunt înconjurate de cercuri concentrice și par a fi umplute cu gheață proaspătă relativ netedă; pe baza acestui lucru și a cantității de căldură generată de mareele din Europa, s-a teoretizat că scoarța exterioară a gheții solide este aproximativ groasă 10-30 km , ceea ce ar putea însemna că oceanul lichid de dedesubt ar putea fi aproximativ 100 km . ^{[62] [63]}

Modelul „gheață subțire” sugerează că stratul de gheață al Europei are o grosime de doar câțiva kilometri. Cu toate acestea, majoritatea oamenilor de știință planetari susțin că acest model consideră că doar cele mai înalte straturi ale scoarței Europei se comportă elastic atunci când sunt lovite de valul lui Jupiter. Acest model sugerează că partea elastică exterioară a crustei de gheață poate avea doar 200 de metri subțire. Dacă stratul de gheață al Europei ar avea doar câțiva kilometri grosime, așa cum propune modelul „gheață subțire”, ar însemna că contactul regulat între interiorul lichid și suprafață ar putea avea loc prin fisuri, determinând formarea unui teren haotic . ^[61]

La sfârșitul anului 2008, s-a sugerat că Jupiter ar putea menține oceanele calde din Europa generând valuri mari de mare peste Europa datorită oblicității sale mici (dar nu zero). Acest tip de maree care anterior nu era luat în considerare generează așa-numitele unde Rossby , care în timp ce călătoresc foarte încet, cu viteza de câțiva kilometri pe zi, sunt capabile să genereze o cantitate semnificativă de energie cinetică . Pentru estimarea actuală a înclinației axiale a Europei (0,1 grade), ar produce rezonanța undelor Rossby 7,3 × 10 ¹⁷ J de energie cinetică, care este de două mii de ori mai mare decât cea a forțelor de maree dominante. ^{[64] [65]} Disiparea acestei energii ar putea fi principala sursă de căldură în oceanul Europei.

Sonda spațială Galileo a descoperit, de asemenea, că Europa are un moment magnetic slab, variabil și indus de câmpul magnetic mare al lui Jupiter, a cărui intensitate este de aproximativ o șesime din câmpul Ganymede și de șase ori mai mare decât cea din Callisto. ^[66] Existența momentului magnetic indus necesită prezența unui material conductor sub suprafață, cum ar fi un ocean mare de apă sărată. ^[57] Dovezile spectrografice sugerează că dungile roșii închise și caracterizările de pe suprafața Europei pot fi bogate în săruri precum sulfatul de magneziu , care se depune prin evaporarea apei care iese de jos. ^[67] Acidul sulfuric hidratat este o altă explicație posibilă pentru contaminanții observați spectroscopic. ^[68] În ambele cazuri, deoarece aceste materiale sunt incolore sau albe când sunt pure, trebuie să existe și alte elemente pentru a contribui la culoarea roșiatică. Se sugerează prezența compușilor pe bază de sulf . ^[69]

Suprafaţă

Același subiect în detaliu: Suprafața Europei .

Europa în culori reale într-un mozaic al navei spațiale Galileo.

Europa este unul dintre cele mai netede obiecte din sistemul solar și lipsit de formațiuni mari, cum ar fi munții și craterele de impact , ceea ce face ca remodelarea constantă să fie plauzibilă. ^{[43] [70] [71]} Cele mai adânci și mai evidente semne încrucișate de pe Lună par a fi în principal cauzate de albedo , care subliniază topografia suprafeței inferioare. Albedo (cantitatea de lumină reflectată) din Europa este de 0,64, una dintre cele mai înalte dintre toate lunile cunoscute și cauzată de reflectivitatea ridicată a suprafeței sale înghețate. ^{[49] [71]} Acest lucru pare să indice o suprafață tânără și activă; pe baza estimărilor frecvenței bombardamentelor „ cometare ” care ajung în Europa, suprafața are o vechime de aproximativ 20 până la 180 de milioane de ani. ^[62] Nu există un consens deplin între comunitatea științifică pentru a explica caracteristicile superficiale uneori contradictorii ale Europei. ^[72]

Nivelul radiației care atinge suprafața Europei este echivalent cu o doză de aproximativ 5400 mSv (540 rem ) pe zi, ^[73] o cantitate de radiație suficientă pentru a provoca boli grave sau deces la o ființă umană expusă la suprafață doar o zi. ^[74]

Linii

Imagine colorată „aproape” naturală a Europei din nava spațială Galileo .

Cea mai notabilă caracteristică a suprafeței Europei este o serie de dungi întunecate care traversează întregul satelit. O examinare atentă arată că marginea crustei din Europa de fiecare parte a fisurilor s-a deplasat în raport cu celelalte. Cele mai late benzi sunt de aproximativ 20 km cu margini ușor întunecate, dungi regulate și o bandă centrală din material mai deschis. ^[75] Acest lucru poate fi produs de o serie de erupții vulcanice de apă sau gheizere pe măsură ce suprafața Europei se lărgește pentru a dezvălui straturile mai îngropate mai calde. ^[76] Efectul este similar cu cel observat în crestele oceanelor terestre. Se crede că aceste numeroase fracturi au fost cauzate în mare măsură de tensiunile gravitaționale exercitate de Jupiter; atâta timp cât Europa este în rotație sincronă cu Jupiter și, prin urmare, menține întotdeauna aceeași orientare spre planetă, modelele de stres ar trebui să dea naștere unei forme distincte și previzibile. Cu toate acestea, doar cea mai tânără dintre fracturile de pe Europa se conformează tiparului prezis; celelalte fracturi par să fi luat orientări din ce în ce mai diferite pe măsură ce vârsta lor crește. Acest lucru poate fi explicat dacă suprafața Europei se rotește ușor mai repede decât interiorul său, efect posibil cu un ocean subteran care separă mecanic suprafața lunii de mantaua sa stâncoasă și efectele gravitației lui Jupiter atrăgând crusta înghețată a lunii. ^[77] Comparațiile făcute între fotografiile navei spațiale Voyager și Galileo sugerează că scoarța Europei se rotește cu o viteză atât de mare încât face o revoluție mai mult decât interiorul său la fiecare 12.000 de ani.

Imaginile de la Voyager și Galileo au dezvăluit, de asemenea, dovezi ale unei subducții pe suprafața Europei, sugerând că plăcile din scoarța de gheață sunt reciclate în interiorul topit, așa cum este cazul plăcilor tectonice ale Pământului. Dacă ar fi confirmată, ar fi prima dovadă a existenței tectonicii plăcilor într-o altă lume decât Pământul. ^{[6] [78]}

Alte formațiuni geologice

Munți accidentați și regiuni netede se amestecă în regiunea haosului Conamara

Un altro tipo di formazione presente su Europa sono lenticulae circolari ed ellittiche. Molte sono cupole, alcune sono buche e diverse sono punti scuri e lisci. Altre hanno una superficie confusa o ruvida. Le cime delle cupole sembrano parti delle antiche pianure che le circondano, suggerendo che si siano formate quando le pianure sono state spinte verso l'alto. ^[79]

Si pensa che tali lenticulae si siano formate da diapiri di ghiaccio caldo che sale attraverso il ghiaccio più freddo della crosta esterna, similmente alle camere magmatiche sulla crosta terrestre. ^[79] I punti scuri e lisci potrebbero essersi formati da acqua liquida liberata quando il ghiaccio più caldo arriva in superficie; le lenticulae ruvide e confuse (chiamate regioni del "caos", per esempio la Conamara Chaos ) sembrerebbero essersi formate da molti piccoli frammenti di crosta incastonati in formazioni collinose di materiale più scuro, forse come iceberg in un mare di ghiaccio. ^[80]

Un'ipotesi alternativa suggerisce che le lenticulae siano in realtà piccole aree caotiche e che le buche, le macchie e le cupole derivino dalla sovrastima delle immagini a bassa risoluzione della Galileo. Il problema è che il ghiaccio sarebbe troppo sottile per sostenere il modello convettivo dei diapiri per la formazione di tali strutture. ^{[81] [82]}

Nel novembre 2011, un team di ricercatori dell' Università del Texas a Austin presentarono prove pubblicate sulla rivista Nature che suggeriscono che molte caratteristiche dei "terreni caotici" di Europa si trovano al di sopra di vasti laghi di acqua allo stato liquido. ^{[83] [84]} Questi laghi sarebbero interamente racchiusi nel guscio esterno ghiacciato di Europa e non sono collegati all'oceano liquido che si pensa esistere sotto lo strato di ghiaccio. Una piena conferma dell'esistenza dei laghi richiede una missione spaziale progettata per sondare lo strato ghiacciato fisicamente o indirettamente, per esempio usando il radar. ^[85]

Atmosfera

Lo stesso argomento in dettaglio: Atmosfera di Europa .

Il campo magnetico attorno a Europa. La linea rossa mostra la traiettoria della sonda Galileo durante uno dei suoi sorvoli ravvicinati.

Osservazioni condotte nel 1994 tramite lo spettrografo di bordo del telescopio spaziale Hubble hanno rivelato la presenza di una tenue atmosfera attorno al satellite, composta di ossigeno . ^{[86] [87]} La pressione atmosferica al suolo è nell'ordine del micropascal . Di tutti i satelliti naturali del sistema solare , solo altri sei ( Io , Ganimede , Callisto , Titano , Encelado e Tritone ) possiedono un'atmosfera apprezzabile.

A differenza dell'ossigeno presente nell' atmosfera terrestre , quello di Europa non ha origine biologica: è con tutta probabilità generato dall'interazione della luce solare e di particelle cariche con la superficie ghiacciata del satellite, che porta alla produzione di vapore acqueo. In seguito alla dissociazione in ossigeno e idrogeno sempre causata dalla radiolisi , ^[88] quest'ultimo, che è più leggero, sfugge con facilità all'attrazione gravitazionale del corpo e si disperde nello spazio.

L'ossigeno invece, più denso e pesante, rimane più a lungo nell'atmosfera anche perché non congela a contatto della superficie come fanno invece l'acqua o il perossido di idrogeno (acqua ossigenata) e rientra quindi in ciclo nell'atmosfera. ^{[89] [90]}

Geyser di vapor acqueo

Su Europa possono periodicamente verificarsi pennacchi di acqua che arrivano ad un'altezza di 200 km, oltre 20 volte l'altezza del monte Everest . ^{[7] [91] [92]} . Dopo le prime osservazioni di geyser e pennacchi e speculazioni del 2012 , la NASA in una conferenza stampa conferma nel 2016 l'effettiva esistenza provata dall'osservazione di Europa per 15 mesi da parte di William Sparks (Space Telescope Science Institute, Baltimora), il cui lavoro è stato pubblicato su Astrophysical Journal, durante i suoi passaggi in linea visiva tra Terra e Giove che evidenziano numerosi pennacchi acquei di altezza variabile, fino a 200 km, che appaiono e scompaiono anche nel giro di una settimana sulla superficie di Europa; la scoperta dimostrerebbe inconfutabilmente la presenza di un oceano sottostante i ghiacci che viene scaldato, per dinamiche ancora al vaglio degli studiosi (comprendenti forze mareali di Giove , pressioni della crosta, attività vulcaniche, bombardamanto di raggi cosmici, etc), fino a fuoriuscire dalla crosta ghiacciata con enormi geyser di vapore acqueo. La forza mareale causata da Giove è forse la principale fonte di energia su Europa, essendo 1000 volte più potente di quella causata sulla Terra dalla Luna . ^[93] L'acqua fuoriesce dal sottosuolo ad una velocità di 2500 km/h . ^[56] L'unica altra luna nel Sistema Solare esibendo pennacchi di vapore acqueo è Encelado , ^[7] tuttavia, mentre il tasso di eruzione stimato su Europa è di circa 7000 kg / s , nei pennacchi di Encelado arriva a "solo" 200 kg/s. ^{[94] [95]} L'analisi di una serie di dati riscoperti dopo 20 anni, e raccolti a centinaia di milioni di chilometri da noi, ha da poco fornito le prove più consistenti sull'esistenza degli enormi getti d'acqua e vapore che si producono sulla superficie di Europa, grazie al lavoro della sonda Galileo tra il 1995 e il 2003 . ^[96]

Vita su Europa

Lo stesso argomento in dettaglio: Vita su Europa .

Una sorgente idrotermale , come questa nell'Oceano Atlantico, può fornire energia per sostenere la vita anche in assenza di luce solare.

Europa è considerato come uno dei mondi con la più alta probabilità che si sia sviluppata vita extraterrestre. ^[97] È stato ipotizzato che la vita potrebbe esistere in questo oceano al di sotto del ghiaccio, in un ambiente simile a quello delle sorgenti idrotermali presenti sulla Terra nelle profondità dell'oceano o sul fondo del Lago Vostok , in Antartide . ^{[98] [99]} Allo stato attuale non ci sono prove che attestino la presenza di forme di vita su Europa, ma la presenza di acqua liquida è così probabile da rafforzare le richieste di inviare sonde per investigare.

Fino al 1970 si pensava che la vita avesse bisogno dell' energia solare per potersi sviluppare, con le piante che sulla superficie catturano l'energia solare e, attraverso la fotosintesi , producono carboidrati dall' anidride carbonica e dall'acqua, rilasciando ossigeno nel processo, che vengono poi consumati dagli animali creando una catena alimentare . Anche nell'oceano profondo, molto al di sotto della portata della luce del sole, si pensava che il nutrimento venisse solo dalla superficie, direttamente o indirettamente, in particolare tramite i detriti organici che scendono da essa. ^[100] L'accesso alla luce solare era quindi ritenuto fondamentale per poter sostenere la vita in un determinato ambiente.

Questa colonia di verme tubo gigante vive nei pressi di una sorgente idrotermale nell'Oceano Pacifico: anche se essi hanno bisogno di ossigeno, altri microrganismi che vivono in questi luoghi non lo necessitano.

Tuttavia, nel 1977, durante un'immersione esplorativa alla isole Galápagos con il sommergibile DSV Alvin , gli scienziati scoprirono colonie di vermi tubo giganti , crostacei , molluschi bivalvi e altre creature raggruppate intorno a delle sorgenti idrotermali , da cui esce acqua riscaldata dall'attività tettonica terrestre. ^[100] Queste creature prosperano nonostante non abbiano accesso alla luce del sole e venne scoperto che erano parte di una catena alimentare del tutto indipendente. Invece delle piante, alla base di questa catena alimentare c'era una forma di batterio , la cui energia deriva dalla ossidazione di sostanze chimiche, come l' idrogeno o l' acido solfidrico , che ribolle dall'interno della Terra. Questa chemiosintesi batterica rivoluzionò lo studio della biologia, rivelando che la vita non dipendeva esclusivamente dall' irraggiamento solare : acqua ed energia erano sufficienti. Con questa scoperta si aprì una nuova strada in astrobiologia, e il numero di possibili habitat extraterrestri da prendere in considerazione aumentò sensibilmente.

Immagine artistica di un geyser di Europa.

In confronto, l'eruzione di un geyser terrestre.

Anche se i vermi tubo e gli altri organismi multicellulari scoperti attorno alle sorgenti idrotermali respirano ossigeno e sono quindi indirettamente dipendenti dalla fotosintesi, i batteri anaerobici e gli archeobatteri che abitano questi ecosistemi potrebbero fornire un esempio di come potrebbe essersi sviluppata la vita nell'oceano di Europa. ^[101] L'energia fornita dalle maree gravitazionali mantiene geologicamente attivo l'interno di Europa, proprio come succede, in modo ben più evidente, sulla vicina Io. Europa potrebbe possedere una fonte di energia interna da decadimento radioattivo come la Terra, ma l'energia generata dalle maree sarebbe enormemente maggiore rispetto a qualsiasi sorgente radioattiva. ^[102] Tuttavia, l'energia mareale non potrebbe mai sostenere un ecosistema su Europa così ampio e diversificato come l'ecosistema terrestre basato sulla fotosintesi. ^[103]

La vita su Europa potrebbe esistere attorno a sorgenti idrotermali dell'oceano, o sotto il fondo dell'oceano stesso, come succede per alcuni endoliti terrestri. Oppure potrebbero esistere organismi aggrappati alla superficie inferiore dello strato di ghiaccio, come alghe e batteri che vivono nelle regioni polari della Terra, o ancora, alcuni microrganismi potrebbero fluttuare liberamente nell'oceano di Europa. ^[104] Tuttavia, se gli oceani di Europa fossero troppo freddi, i processi biologici simili a quelli noti sulla Terra non potrebbero avvenire e, allo stesso modo, se l'oceano fosse troppo salato, potrebbero vivere in quell'ambiente solo alofili estremi . ^[104]

Nel settembre del 2009, il planetologo Richard Greenberg calcolò che i raggi cosmici che raggiungono la superficie di Europa potrebbero convertire il ghiaccio d'acqua in ossigeno libero (O ₂ ), che potrebbe poi essere assorbito nell'oceano attraverso buche e crepe superficiali. Con questo processo Greenberg stima che gli oceani di Europa potrebbero forse raggiungere una concentrazione di ossigeno superiore a quella degli oceani della Terra nel giro di pochi milioni di anni. Ciò consentirebbe a Europa di sostenere non solo la vita di microrganismi anaerobici, ma anche quella di organismi aerobici, come i pesci . ^[105]

Robert Pappalardo, un ricercatore del Dipartimento di Astrofisica e di Scienze planetarie dell'Università del Colorado, nel 2006 affermò:

Nel novembre 2011, un team di ricercatori con un articolo sulla rivista Nature suggerì l'esistenza di vasti laghi di acqua liquida racchiusa nel guscio esterno ghiacciato di Europa e distinta dall'oceano liquido che si pensa esistere più in basso. In caso di conferma, i laghi potrebbero costituire altri habitat potenzialmente abitabili. ^{[83] [84]}

Un articolo pubblicato nel marzo 2013 suggerisce che il perossido di idrogeno abbonda in gran parte della superficie di Europa. ^[107] Gli autori affermano che se il perossido sulla superficie che si mescolasse all'oceano sottostante, sarebbe un'importante fonte energetica per eventuali forme di vita semplici e che il perossido di idrogeno è quindi un fattore importante per l'abitabilità dell'oceano di Europa, perché il perossido di idrogeno decade in ossigeno quando mescolato con acqua liquida.

L'11 dicembre 2013, la NASA riferì di aver individuato dei fillosilicati , "minerali argillosi", spesso associati a materiali organici , sulla crosta ghiacciata di Europa. ^[108] Gli scienziati suggeriscono che la presenza dei minerali è dovuta ad una collisione di un asteroide o di una cometa. ^[108] Nella teoria della panspermia (più precisamente nella Lithopanspermia ) viene suggerito che la vita terrestre potrebbe essere arrivata alle lune di Giove tramite la collisione di asteroidi o comete. ^[109]

Il cielo visto da Europa

Anche se il Sole nonostante un diametro angolare di soli 6 minuti d'arco sarebbe comunque l'oggetto più luminoso del cielo, ^[110] da Europa l'oggetto più esteso sarebbe di gran lunga Giove, che dalla luna ha un diametro angolare variabile tra 808 e 824 arcominuti, ^[111] equivalenti a oltre 13 gradi (circa 25 volte la Luna piena vista dalla Terra) mentre a confronto la Terra vista dalla luna ha un diametro apparente di soli 2°. ^[112] Tuttavia, essendo in rotazione sincrona , Giove sarebbe visibile solo da un emisfero di Europa, quello perennemente rivolto verso lo stesso Giove.

Anche le vicine lune Io e Ganimede sarebbero comunque più grandi della Luna vista dalla Terra, con diametri apparenti che alla minima vicinanza vanno da 44 a 48 minuti d'arco, mentre la Luna dalla Terra ha un diametro angolare, a confronto, di circa 30'. Callisto invece, ha un diametro apparente massimo da Europa di 13,5'. ^[111]

Europa nella fantascienza

Lo stesso argomento in dettaglio: Europa nella fantascienza .

Europa è al centro di molte opere letterarie, videogiochi e film di fantascienza :

• Europa gioca un ruolo fondamentale del libro e nell'omonimo film 2010: Odissea due , di Arthur C. Clarke , e nel prosieguo della saga. Il pianeta ospita forme di vita primitive che ne popolano gli abissi oceanici; alieni ultra-avanzati trasformano Giove in una piccola stella per accelerarne l'evoluzione.
• Anche nel libro 2061: Odissea tre Europa è al centro della narrazione. Viene provata, infatti, la presenza di vita anfibia tra i ghiacci della luna e viene scoperto, inoltre, che il Monte Zeus, alto quanto l' Everest terrestre, non è che un gigantesco diamante precipitato su Europa in seguito all'esplosione del nucleo di Giove.
• Nel romanzo L'ultimatum , di Greg Bear ( 1987 ), Europa viene completamente distrutto da alieni che ne utilizzano i resti ghiacciati per terraformare altri pianeti.
• Creature provenienti da Europa sono protagoniste del romanzo di fantascienza Ilium , di Dan Simmons ( 2003 ).
• Nel romanzo di fantascienza La matrice spezzata , di Bruce Sterling ( 1985 ), Europa è abitata da esseri oltreumani geneticamente modificati.
• Nel videogioco Infantry , il sottosuolo di Europa ospita enormi metropoli.
• Nel Film 2010 l'anno del contatto di Peter Hyams tratto dal romanzo di Arthur C. Clarke .
• Nel film Europa Report di Sebastiàn Cordero del 2013, un equipaggio viene mandato in missione su Europa.

Note

Bibliografia

Titoli generali

• ( EN ) George Forbes, History of Astronomy , Londra, Watts & Co., 1909.
• ( EN ) Albrecht Unsöld, The New Cosmos , New York, Springer-Verlag, 1969.
• HL Shipman, L'Universo inquieto. Guida all'osservazione a occhio nudo e con il telescopio. Introduzione all'astronomia , Bologna, Zanichelli, 1984, ISBN 88-08-03170-5 .
• H. Reeves, L'evoluzione cosmica , Milano, Rizzoli –BUR, 2000, ISBN 88-17-25907-1 .
• AA.VV, L'Universo - Grande enciclopedia dell'astronomia , Novara, De Agostini, 2002.
• J. Gribbin, Enciclopedia di astronomia e cosmologia , Milano, Garzanti, 2005, ISBN 88-11-50517-8 .
• W. Owen, et al, Atlante illustrato dell'Universo , Milano, Il Viaggiatore, 2006, ISBN 88-365-3679-4 .
• M. Rees, Universo. Dal big bang alla nascita dei pianeti. Dal sistema solare alle galassie più remote , Milano, Mondadori Electa, 2006, p. 512.

Titoli specifici

Sul sistema solare

• M. Hack , Alla scoperta del sistema solare , Milano, Mondadori Electa, 2003, p. 264.
• ( EN ) Vari, Encyclopedia of the Solar System , Gruppo B, 2006, p. 412, ISBN 0-12-088589-1 .
• F. Biafore, In viaggio nel sistema solare. Un percorso nello spazio e nel tempo alla luce delle ultime scoperte , Gruppo B, 2008, p. 146.

Su Giove ei satelliti

• ( EN ) Eric Burgess,By Jupiter: Odysseys to a Giant , New York, Columbia University Press, 1982, ISBN 0-231-05176-X .
• ( EN ) Reta Beebe, Jupiter: The Giant Planet , 2ª ed., Washington, Smithsonian Institute Press, 1996, ISBN 1-56098-685-9 .
• ( EN ) AA.VV., The New Solar System , a cura di Kelly J. Beatty; Carolyn Collins Peterson; Andrew Chaiki, 4ª ed., Massachusetts, Sky Publishing Corporation, 1999, ISBN 978-0-521-64587-4 .
• ( EN ) DC Jewitt; S. Sheppard ; C. Porco, F. Bagenal; T. Dowling; W. McKinnon, Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere ( PDF ), Cambridge, Cambridge University Press, 2004, ISBN 0-521-81808-7 . URL consultato il 28 marzo 2015 (archiviato dall' url originale il 14 giugno 2007) .
• ( EN ) Linda T. Elkins-Tanton, Jupiter and Saturn , New York, Chelsea House, 2006, ISBN 0-8160-5196-8 .
• Robert T. Pappalardo, William B. McKinnon, K. Khurana, Europa , University of Arizona Press, 2009, ISBN 0-8165-2844-6 .
• Richard Greenberg, Europa – The Ocean Moon: Search For An Alien Biosphere , Springer Science & Business Media, 2009, ISBN 3-540-27053-1 .

Voci correlate

• Europa nella fantascienza
• Crateri di Europa
• Strutture superficiali di Europa
• Satelliti medicei
  • Io
  • Europa
  • Callisto

Altri progetti

• Wikiquote contiene citazioni di o su Europa
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Europa

Collegamenti esterni

• ( EN ) https://web.archive.org/web/20120527060426/http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1999/ast02feb99_1/ (sulla presenza di acqua liquida)

V · D · M Satelliti naturali di Giove
Gruppo di Amaltea	Metis · Adrastea · Amaltea · Tebe
Satelliti medicei	Io · Europa · Ganimede · Callisto
Gruppo di Imalia	Leda · Imalia · Ersa · Pandia · Lisitea · Elara · Dia
Gruppo di Ananke	Euporia · Eufeme · S/2003 J 18 · S/2010 J 2 · Telsinoe · Euante · Elice · Ortosia · S/2017 J 17 · S/2016 J 1 · S/2017 J 3 · Giocasta · S/2003 J 16 · Prassidice · Arpalice · Mneme · Ermippe · Tione · S/2017 J 9 · Ananke
Gruppo di Carme	S/2011 J 1 · Erse · Etna · Cale · Taigete · S/2003 J 19 · Caldene · S/2003 J 10 · Erinome · Callicore · S/2017 J 5 · S/2017 J 8 · Calice · Carme · S/2017 J 2 · Pasitea · S/2010 J 1 · Eucelade · Arche · Isonoe · S/2003 J 9 · Eirene
Gruppo di Pasifae	S/2017 J 6 · Filofrosine · S/2003 J 23 · Aede · Calliroe · Euridome · Core · Cillene · S/2011 J 2 · S/2017 J 1 · S/2003 J 4 · Pasifae · Egemone · Sinope · Sponde · Autonoe · Megaclite
Altre	Temisto · Carpo · Valetudo · S/2003 J 12 · S/2003 J 2

Portale Sistema solare : accedi alle voci di Wikipedia sugli oggetti del Sistema solare