EUROPA (SATELIT): CARACTERISTICI, COMPOZIȚIE, ORBITĂ, MIȘCARE - ARTE - 2025

Europa este un satelit natural sau luna lui Jupiter, descoperit în 1610 de astronomul italian Galileo Galilei (1564-1642). Face parte din așa-numitele luni galileene, alături de Ganymede, Io și Callisto. Numele său provine de la un personaj din mitologia greacă: Europa a fost mama regelui Minos din Creta, unul dintre numeroșii iubitori ai regelui zeilor.

Astronomul german Simon Marius, un contemporan al lui Galileo, a sugerat numele într-o lucrare a lui, care a creditat și descoperirea sateliților jovieni înainte ca Galileo să o anunțe.

Figura 1. Imagine naturală de culoare a Europei luată de misiunea Galileo, liniile sunt probabil fracturi în scoarța cu roci expuse. Sursa: Wikimedia Commons. NASA / JPL / DLR / Domeniu public

O altă denumire folosită pentru acest satelit și aflată în prezent în uz este cea pe care Galileo o propunea inițial, cu cifre romane. Astfel, Europa este și Jupiter II, deoarece este a doua lună galileană aproape de planetă (Io este cea mai apropiată, dar există alte patru luni mai mici).

În cele din urmă, astronomii au căzut după sugestia lui Marius, care poate a descoperit sateliții independent de Galileo.

Descoperirea lunilor galileene care orbitează pe Jupiter a fost un punct de reper pentru știință. Acesta a întărit teoria heliocentrică a lui Copernic și a făcut ca umanitatea să-și dea seama că Pământul nu era centrul universului.

Cu toate acestea, lunile galileene au rămas mult timp ca puncte mici de lumină, văzute cu telescopul orbitând Jupiter.

Asta a fost până când misiunile fără pilot Pioneer, Voyager, Galileo și New Horizons au adus o inundație de informații despre Europa și sateliții rămași ai planetelor uriașe.

Caracteristici generale

Posibilitate de locuit

Europa, puțin mai mică decât Luna, are un ocean de apă sub suprafață și este protejat de vântul solar de câmpul magnetic Jovian, ceea ce îi oferă anumite perspective de locuit.

Figura 2. Dimensiunea comparativă a Europei, în stânga jos, cu Pământul și Luna. Sursa: Wikimedia Commons. Apollo 17 Imagine a întregului Pământ: NASATelescopic Imagine a Lunii Pline: Gregory H. Revera Imagine a Europa: NASA / JPL / Domeniu public

La aceasta se adaugă faptul că Europa este, probabil, tectonică. Și în afară de Pământ, până acum nu a fost cunoscut niciun alt obiect ceresc cu geologie complexă.

Atmosfera

De asemenea, are o atmosferă, tenuoasă, dar cu oxigen, iar densitatea sa, deși nu este la fel de mare ca a pământului, sugerează că există o cantitate bună de rocă în compoziția sa.

Suprafaţă

Suprafața înghețată este foarte netedă, abia străbătută de liniile prezentate în figura 1.

Aceste linii reflectă eventual tensiunile din crusta înghețată de 100-150 km grosime care acoperă Europa, expunând stânca subiacentă, sub care există apă lichidă.

În interiorul Europei este suficientă căldură pentru a menține acest ocean, din cauza încălzirii mareei.

Este obișnuit să ne gândim la maree ca la fenomene tipice maselor oceanice, cu toate acestea atracția gravitațională nu numai că deplasează apa, ci și roca. Și aceste procese determină frecare care disipează energia mișcării orbitale în căldură.

Fără câmp magnetic

Prin măsurători ale câmpului magnetic efectuate prin misiuni fără pilot, se știe că Europa nu are propriul său câmp magnetic. Dar au detectat și existența unui miez de fier și a unui strat de apă bogat în conținut de minerale sub crustă.

Aceste măsurători indică faptul că busola unui călător care sosește în Europa ar experimenta un leagăn sălbatic, mai ales atunci când abordarea către Jupiter este maximă. Și este faptul că intensul câmp magnetic Jovian interacționează cu materialul conductor al subsolului, provocând aceste fluctuații.

Albedo-ul Europei

Se știe că Europa are o suprafață înghețată și ușor inegală, nu numai datorită informațiilor obținute prin imagini, ci și datorită măsurătorilor făcute la albedo.

Albedo-ul oricărui obiect - astronomic sau de altă natură - este fracția de lumină pe care o reflectă. De aceea, valoarea sa variază de la 0 la 1.

Dacă albedo este 0 înseamnă că obiectul absoarbe toată lumina fără a reflecta nimic, dimpotrivă, dacă este 1, o reflectă complet.

Oglinzile sunt obiecte cu un albedo mare, iar cel al Europei este de 0,69. Aceasta înseamnă că reflectă aproximativ 69% din lumina care ajunge la suprafața sa, un indiciu că gheața care o acoperă este curată și recentă.

Prin urmare, suprafața Europei este relativ tânără, estimată a fi în jur de 10 milioane de ani. Suprafețele cu gheață veche tind să fie destul de întunecate și au mai puțin albedo.

Un alt fapt în favoarea sa este faptul că suprafața Europei nu are aproape cratere de impact, ceea ce sugerează suficientă activitate geologică pentru a șterge dovezile impactului.

Unul dintre acești câțiva cratere apare în partea de jos a figurii 1. Este punctul luminos în formă de aluniță cu un centru întunecat, numit Pwyll Crater, în onoarea zeității celtice a lumii interlope.

Rezumatul principalelor caracteristici fizice ale Europei

Mișcare de traducere

Europa se deplasează în jurul lui Jupiter cu o perioadă de puțin peste 3 zile și jumătate, urmând o orbită destul de circulară.

O particularitate a mișcării de translație a Europei este că se află în rotație sincronă cu Jupiter. Prin urmare, arată întotdeauna aceeași față cu planeta, la fel cum face Luna pe Pământ. Acest fenomen este cunoscut și sub numele de cuplaj mare.

Figura 3. Europa arată întotdeauna aceeași față cu Jupiter datorită rotației sincrone. Sursa: NASA.

Cuplarea mareei se caracterizează prin faptul că este nevoie de obiect în același timp pentru a orbita în jurul celui mai masiv corp - Jupiter în acest caz - deoarece face o revoluție completă pe propria sa axă.

Explicația este că corpurile cerești nu sunt mase punctuale, ci obiecte cu dimensiuni apreciabile. Din acest motiv, forța de gravitație pe care Jupiter o exercită pe sateliții săi nu este omogenă, fiind mai intensă pe partea cea mai apropiată și mai puțin intensă pe partea îndepărtată.

Aceasta creează o distorsiune periodică în Europa, care este, de asemenea, afectată de forța gravitației exercitată în mod regulat de celelalte luni galileene din apropiere: Ganymede și Io.

Rezultatul este o amplificare a forțelor gravitaționale într-un fenomen cunoscut sub numele de rezonanță orbitală, întrucât celelalte luni trag gravitațional pe Europa la intervale de timp precise.

Rezonanță Laplace

Și, desigur, Europa face același lucru cu celelalte luni, creând un fel de armonie între toți.

Efectele gravitaționale reciproce ale lunilor galileene sunt numite rezonanța Laplace, după descoperitorul său, matematicianul și astronomul francez Pierre Simon de Laplace în 1805.

Există mai multe tipuri de rezonanță în fizică. Aceasta este o rezonanță rară în care perioadele de revoluție ale celor trei luni sunt într-un raport 1: 2: 4. Orice forță exercitată asupra oricăruia dintre membrii acestui sistem este transmisă celorlalți, prin interacțiune gravitațională.

Figura 4. Animarea rezonanței orbitale între sateliții galileeni. Sursa: Wikimedia Commons. Utilizator: Matma Rex / Domeniu public.

Prin urmare, forțele de maree fac ca toată Europa să fie supusă labe și compresii care generează încălzirea descrisă mai sus. De asemenea, determină Europa să aibă în ea un ocean de apă lichidă.

Mișcare rotativă

Europa are o mișcare de rotație în jurul propriei sale axe, care, așa cum am spus, are aceeași durată cu perioada orbitală, datorită cuplului de mare pe care îl are cu Jupiter.

Compoziţie

Aceleași elemente sunt prezente în Europa ca și pe Pământ. În atmosferă există oxigen, fierul și silicatele sunt în miez, în timp ce apa, cea mai izbitoare substanță, ocupă stratul de sub crustă.

Apa din Europa este bogată în săruri minerale, cum ar fi clorura de sodiu sau sarea comună. Prezența sulfatului de magneziu și a acidului sulfuric poate explica parțial liniile roșiatice care traversează suprafața satelitului.

De asemenea, se crede că în Europa există tholine, compuși organici care se formează datorită radiațiilor ultraviolete.

Tholins predomină pe lumile înghețate precum Europa și Titanul lunii lui Saturn. Se formează carbon, azot și apă.

Structura interna

Structura internă a Europei este similară cu cea a Pământului, deoarece are miezul, mantaua și crusta. Densitatea sa, împreună cu cea a lui Io, este mai mare decât în ​​cazul celorlalte două luni galileene, ceea ce indică un conținut mai mare de silicat.

Figura 5. Structura internă a celor patru luni galileene, după modelele teoretice. Sursa: Kutner, M. Astronomie: o perspectivă fizică.

Nucleul Europei nu este realizat din metal topit (spre deosebire de Io), ceea ce sugerează că apa de sub crustă are un conținut ridicat de minerale, deoarece magnetismul Europei provine din interacțiunea dintre un conductor bun, cum ar fi apa cu sărurile. și câmpul magnetic intens al lui Jupiter.

Elementele radioactive abundă în mantaua stâncoasă, care emit energie la decădere și constituie o altă sursă de căldură internă pentru Europa, în afară de încălzirea cu mare.

Stratul cel mai exterior al apei, parțial înghețat și parțial lichid, este estimat a avea 100 km grosime în unele zone, deși altele susțin că are doar aproximativ 200 m.

În orice caz, experții sunt de acord că cantitatea de apă lichidă din Europa poate fi de două ori mai mare decât există pe Pământ.

Se crede, de asemenea, că în crevacurile crustei de gheață există lacuri, așa cum se sugerează în figura 6, care ar putea adăuga și viață.

Suprafața glaciară primește interacțiunea continuă cu particulele încărcate trimise de pe centurile de radiații joviene. Magnetismul puternic al lui Jupiter accelerează sarcinile electrice și le energizează. Astfel, particulele ajung la gheața de suprafață și fragmentează moleculele de apă.

În proces se eliberează suficientă energie, suficient pentru a forma nori strălucitori de gaz în jurul Europei pe care sonda Cassini a observat-o în timp ce se îndrepta spre Saturn.

Figura 6. Structura internă a Europei în conformitate cu modelele create cu informațiile disponibile. Sursa: Wikimedia Commons.

geologie

Misiunile fără echipaj au furnizat o mulțime de informații despre Europa, nu numai în multitudinea de imagini de înaltă rezoluție pe care le-au trimis la suprafață, ci și prin efectele gravitaționale ale Europei asupra navelor.

Imaginile dezvăluie o suprafață galbenă foarte deschisă, lipsită de forme de teren vizibile, precum munți falnici sau cratere notabile, spre deosebire de alți sateliți galileeni.

Dar ceea ce este cel mai izbitor este rețeaua de linii sinuoase care se intersectează continuu și pe care le vedem clar în figura 1.

Oamenii de știință cred că aceste linii provin din fisuri adânci în gheață. Privite mai îndeaproape, liniile au o margine întunecată, cu o dungă centrală mai ușoară despre care se crede că este produsul gheizerelor mari.

Figura 7. Geiserii din Europa, văzuți de Hubble. Sursa: NASA.

Aceste coloane falnice de aburi (prune) înălțimi de câțiva kilometri sunt alcătuite din apă mai caldă, care se ridică din interior prin fracturi, după cum se arată în observațiile telescopului spațial Hubble.

Unele analize dezvăluie urmele lăsate de apă cu un conținut ridicat de minerale și ulterior evaporate.

Este posibil ca sub crusta Europei să existe procese de subducție, așa cum apar pe Pământ, în care plăcile tectonice converg la margini, mișcându-se unele față de altele în așa-numitele zone de subducție.

Dar spre deosebire de Pământ, plăcile sunt făcute din gheață care se mișcă peste oceanul lichid, mai degrabă decât magma, cum este cazul pe Pământ.

Posibilă locuință a Europei

Mulți experți sunt convinși că oceanele Europei pot conține viață microbiană, deoarece sunt bogate în oxigen. În plus, Europa are o atmosferă, deși subțire, dar cu prezența oxigenului, un element necesar pentru a susține viața.

O altă opțiune pentru a sprijini viața sunt lacurile încapsulate în crusta de gheață a Europei. În momentul de față sunt presupuneri și lipsesc multe alte dovezi pentru a le confirma.

Unele dovezi continuă să fie adăugate pentru a consolida această ipoteză, de exemplu prezența mineralelor argiloase în scoarță, care pe Pământ sunt asociate cu materia organică.

Și o altă substanță importantă care, conform noilor descoperiri, se găsește pe suprafața Europei este clorura de sodiu sau sarea comună. Oamenii de știință au descoperit că sarea de masă, în condițiile predominante din Europa, dobândește culoarea galben-pal, care se vede pe suprafața satelitului.

Dacă această sare provine din oceanele Europei, înseamnă că acestea au foarte posibil asemănare cu cele terestre și, cu aceasta, posibilitatea de a adăposti viață.

Aceste constatări nu implică neapărat că există viață în Europa, dar, dacă este confirmat, satelitul are condiții suficiente pentru dezvoltarea sa.

Există deja o misiune NASA numită Europa Clipper, care este în prezent în curs de dezvoltare și ar putea fi lansată în următorii ani.

Printre obiectivele sale se numără studiul suprafeței Europei, geologia satelitului și compoziția sa chimică, precum și confirmarea existenței oceanului sub scoarță. Va trebui să așteptăm puțin mai mult pentru a afla.

Referințe

1. BBC. De ce este luna glaciară Europa a lui Jupiter cel mai bun candidat pentru a găsi viață extraterestră în Sistemul Solar? Recuperat de pe: bbc.com.
2. Eales, S. 2009. Planete și sisteme planetare. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, M. 2003. Astronomie: o perspectivă fizică. Presa universitară din Cambridge.
4. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millennium. A treia editie. Thomson-Brooks / Cole.
5. Semințe, M. 2011. Sistemul solar. Ediția a șaptea. Cengage Learning.
6. Wikipedia. Europa (luna). Recuperat de la: en.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Europa Clipper. Recuperat de la: es.wikipedia.org.