EUROPA (SATELIT): KARAKTERISTIKE, SASTAV, ORBITA, KRETANJE - ARTE - 2025

Europa je prirodni satelit ili mjesec Jupitera koji je 1610. otkrio talijanski astronom Galileo Galilei (1564-1642). Dio je takozvanih galilejskih mjeseci, zajedno s Ganymedejem, Ioom i Callistom. Ime mu dolazi od lika iz grčke mitologije: Europa je bila majka kralja Minosa s Kreta, jednog od mnogih ljubavnika kralja bogova.

Njemački astronom Simon Marius, suvremenik Galilea, predložio je to ime u svom djelu, koje je također pripisalo otkriću Jovianovih satelita prije nego što ga je Galileo najavio.

Slika 1. Slika Europe u prirodnoj boji koju je snimila misija Galileo, crte su vjerojatno prijelomi u kore s izloženim stijenama. Izvor: Wikimedia Commons. NASA / JPL / DLR / Javna domena

Druga oznaka koja se koristi za ovaj satelit i trenutno se koristi, je ona koju je prvotno predložio Galileo, s rimskim brojevima. Dakle, Europa je i Jupiter II, budući da je drugi galilejski mjesec blizu planete (Io je najbliži, ali postoje još četiri manja mjeseca).

Na kraju su astronomi pali na Marijin prijedlog, koji je možda otkrio satelite neovisno o Galileu.

Otkriće galilejskih mjeseci u orbiti oko Jupitera bilo je prekretnica za znanost. Ojačao je heliocentričnu teoriju Kopernika i dao čovječanstvu da shvati da Zemlja nije središte svemira.

Međutim, Galilejevi mjeseci ostajali su dugo vremena kao male točke svjetlosti, viđene teleskopom kako kruži Jupiterom.

To je bilo sve dok bespilotne misije Pioneer, Voyager, Galileo i New Horizons nisu donijele poplavu informacija o Europi i ostalim satelitima divovskih planeta.

Opće karakteristike

Moguća pogodnost stanovanja

Europa, nešto manja od Mjeseca, ima ocean vode ispod površine i zaštićen je od sunčevog vjetra Jovijinim magnetskim poljem, što mu daje neke izglede za useljenje.

Slika 2. Usporedna veličina Europe, dolje lijevo, sa Zemljom i Mjesecom. Izvor: Wikimedia Commons. Apollo 17 Slika cijele Zemlje: NASATeleskopska slika punog Mjeseca: Gregory H. Revera Slika Europe: NASA / JPL / Public domain

K tome dodajte činjenicu da je Europa možda tektonska. A osim Zemlje, do sada nije bio poznat niti jedan drugi nebeski objekt sa složenom geologijom.

Atmosfera

Također ima atmosferu, gustu, ali s kisikom, a njena gustoća, iako ne tako velika kao zemaljska, sugerira da u njenom sastavu ima dobra količina stijena.

Površinski

Smrznuta površina je vrlo glatka, jedva da je prelaze linije prikazane na slici 1.

Ove crte mogu odražavati naprezanja u ledenoj kori debljine 100-150 km koja pokriva Europu, otkrivajući stijenu ispod koje se nalazi tekuća voda.

U unutrašnjosti Europe ima dovoljno topline za održavanje ovog oceana, zbog zagrijavanja plime.

Uobičajeno je da se plima misli na pojave tipične za okeanske mase, međutim, gravitaciona privlačnost ne samo da pomiče vodu, već i stijenu. A ti procesi dovode do trenja koje raspršuje energiju orbitalnog gibanja u toplinu.

Nema magnetskog polja

Kroz mjerenja magnetskog polja napravljena misijama bespilotnih zrakoplova, poznato je da Europa nema vlastito magnetsko polje. Ali također su otkrili postojanje željezne jezgre i sloja vode bogate mineralnim sadržajem ispod kore.

Ova mjerenja pokazuju da bi kompas putnika koji stiže u Europu doživio divlji zamah, posebno kada je pristup Jupiteru maksimalan. A to je da intenzivno Jovijino magnetsko polje interaktivno djeluje s vodljivim materijalom podzemlja, uzrokujući ta fluktuacija.

Albedo Europe

Poznato je da Europa ima ledenu i blago neravnu površinu, ne samo zbog podataka dobivenih slikama, već i zbog mjerenja koja su izvršena na njegovom albedu.

Albedo bilo kojeg objekta - astronomskog ili druge prirode - je dio svjetlosti koji se odbija. Zbog toga se njegova vrijednost kreće od 0 do 1.

Ako je albedo 0, to znači da predmet apsorbira svu svjetlost, a da ne odražava ništa, naprotiv, ako je 1, ona ga potpuno odbija.

Ogledala su predmeti s velikim albedom, a Europa od 0,69. To znači da odbija oko 69% svjetlosti koja dopire do njegove površine, što je pokazatelj da je led koji ga pokriva čist i nedavan.

Stoga je površina Europe relativno mlada, a procjenjuje se da je stara oko 10 milijuna godina. Površine sa starim ledom obično su prilično tamne i imaju manje albeda.

Još jedna činjenica u njenu korist je da Europa na površini gotovo da nema kratera utjecaja, što sugerira dovoljno geološke aktivnosti da se obrišu dokazi o utjecajima.

Jedan od tih nekoliko kratera pojavljuje se na dnu slike 1. To je svijetlo mjesto u obliku krtice s tamnim središtem, zvano Pterlov krater, u čast keltskog božanstva podzemlja.

Sažetak glavnih fizičkih karakteristika Europe

Prijevodni pokret

Europa se kreće oko Jupitera s razdobljem nešto većim od 3 i pol dana, nakon prilično kružne orbite.

Posebnost Europa u translacijskom kretanju je ta što je u sinkronoj rotaciji s Jupiterom. Stoga uvijek pokazuje isto lice prema planeti, baš kao što i Mjesec prema Zemlji. Ovaj fenomen je također poznat i kao plimno spajanje.

Slika 3. Europa uvijek pokazuje isto lice prema Jupiteru zahvaljujući sinkronoj rotaciji. Izvor: NASA.

Spajanje plime i oseke karakterizira činjenica da je potrebno da objekt istodobno orbitira s najmasivnijim tijelom - u ovom slučaju Jupiterom - kao što je to jedan potpuni okret na vlastitoj osi.

Objašnjenje je da nebeska tijela nisu točkaste mase, već objekti s vidljivim dimenzijama. Iz tog razloga, sila gravitacije koju Jupiter vrši na svojim satelitima nije homogena, jer je intenzivnija na najbližoj strani, a manje intenzivna na udaljenoj strani.

To stvara periodično izobličenje u Europi, na što također utječe sila gravitacije koju redovito djeluju ostale obližnje galilejske lune: Ganymede i Io.

Rezultat je pojačanje gravitacijskih sila u fenomenu poznatom kao orbitalna rezonanca, dok ostali Mjeseci gravitacijski povlače Europa na precizne vremenske intervale.

Laplasova rezonanca

I naravno, Europa čini isto s ostalim mjesecima, stvarajući neku vrstu sklada između svih njih.

Međusobni gravitacijski učinci galilejskih mjeseci nazivaju se Laplasovom rezonancom, nakon njezina otkrića, francuski matematičar i astronom Pierre Simon de Laplace 1805. godine.

U fizici postoji nekoliko vrsta rezonancije. Ovo je rijetka rezonanca u kojoj su razdoblja revolucije triju mjeseci u omjeru 1: 2: 4. Svaka sila koja djeluje na bilo koga od članova ovog sustava prenosi se na ostale putem gravitacijske interakcije.

Slika 4. Animacija orbitalne rezonancije između galilejskih satelita. Izvor: Wikimedia Commons. Korisnik: Matma Rex / Javna domena.

Zbog toga sile plima zbog kojih je cijela Europa podvrgnuta ulozima i kompresijama, koji su podrijetlo gore opisanog grijanja. A Europa također ima ocean tekuće vode u sebi.

Rotacijsko gibanje

Europa ima rotacijsko gibanje oko vlastite osi, koje, kao što smo rekli, ima isto trajanje kao i orbitalno razdoblje, zahvaljujući plimnoj spojnici koju ima s Jupiterom.

Sastav

Isti elementi prisutni su u Europi kao i na Zemlji. U atmosferi je kisik, željezo i silikati su u jezgri, dok voda, najupečatljivija tvar, zauzima sloj ispod kore.

Voda pod Europom bogata je mineralnim solima, poput natrijevog klorida ili obične soli. Prisutnost magnezijevog sulfata i sumporne kiseline može djelomično objasniti crvenkaste linije koje prelaze površinu satelita.

Također se vjeruje da u Europi postoje tolini, organski spojevi koji nastaju zahvaljujući ultraljubičastom zračenju.

Tolini prevladavaju u ledenim svjetovima poput Europe i Saturnovog mjeseca Titan. Za njihovo formiranje potrebni su ugljik, dušik i voda.

Unutarnja struktura

Unutarnja struktura Europe slična je onoj na Zemlji jer ima jezgru, plašt i koru. Njegova gustoća, zajedno s Io, veća je nego u slučaju ostala dva galilejska mjeseca, što ukazuje na veći udio silikata.

Slika 5. Unutarnja struktura četiriju Galilejevih mjeseci, prema teorijskim modelima. Izvor: Kutner, M. Astronomija: fizička perspektiva.

Jezgra Europa nije izrađena od rastaljenog metala (za razliku od Io), što sugerira da voda ispod kore ima visoki udio minerala, budući da magnetizam Europe dolazi od interakcije dobrog vodiča, poput vode i soli i intenzivno magnetsko polje Jupitera.

Radioaktivni elementi obiluju stjenovitim plaštom, koji tijekom raspada ispuštaju energiju i predstavljaju još jedan izvor unutarnje topline za Europa, osim grijanja plime.

Najniži sloj vode, djelomično smrznut i djelomično tekući, procjenjuje se da je u nekim područjima debljinom od 100 km, iako drugi tvrde da je samo oko 200 m.

U svakom slučaju, stručnjaci se slažu da količina tekuće vode u Europi može biti dvostruko veća nego na Zemlji.

Također se vjeruje da u pukotinama ledene kore postoje jezera, kako je sugerirano na slici 6, koja bi također mogla ugraditi život.

Ledena površina prima kontinuiranu interakciju s nabijenim česticama poslanim iz Jovijinih zračnih pojaseva. Jupiterov snažni magnetizam ubrzava električna naboja i napaja ih. Tako čestice dopiru do površinskog leda i fragmentiraju molekule vode.

U procesu se oslobađa dovoljno energije, dovoljno da formira blistave plinske oblake oko Europe koje je Cassini sonda opazila dok se kretala prema Saturnu.

Slika 6. Unutarnja struktura Europe prema modelima stvorenim s dostupnim informacijama. Izvor: Wikimedia Commons.

geologija

Bespilotne misije pružile su veliku količinu informacija o Europi, ne samo u mnoštvu slika visoke rezolucije koje su poslale s površine, već i gravitacijskim učincima Europe na brodove.

Slike otkrivaju vrlo svijetlo žutu površinu, lišenu vidljivih oblika tla, poput visokih planina ili uglednih kratera, za razliku od drugih galilejskih satelita.

Ali ono što je najupečatljivije je mreža zgusnutih linija koje se neprekidno presijecaju i što jasno vidimo na slici 1.

Znanstvenici vjeruju da ove linije potječu od dubokih pukotina u ledu. Ako se pobliže gledaju, linije imaju tamni rub s svjetlijom središnjom prugom za koju se vjeruje da je proizvod velikih gejzira.

Slika 7. Gejziri Europe, koje vidi Hubble. Izvor: NASA.

Ti visoki stupovi pare (pljuskovi) visoki nekoliko kilometara sačinjavaju topliju vodu koja se iz prijeloma diže iz unutrašnjosti, kako su izvijestila zapažanja iz svemirskog teleskopa Hubble.

Neke analize otkrivaju tragove koje je voda ostavila s visokim udjelom minerala, a potom su isparili.

Moguće je da se ispod kore Evrope nalaze procesi subdukcije, kao što se događaju na Zemlji, u kojima se tektonske ploče konvergiraju po rubovima, krećući se jedna u drugu u takozvanim zonama subdukcije.

Ali za razliku od Zemlje, ploče su načinjene od leda koji se kreću preko tekućeg oceana, a ne od magme, kao što se to događa na Zemlji.

Moguće naseljenost u Europi

Mnogi stručnjaci uvjereni su da europski okeani mogu sadržavati život mikroba, jer su bogati kisikom. Osim toga, Europa ima atmosferu, iako tanku, ali uz prisutnost kisika, element potreban za održavanje života.

Druga opcija za podršku životu su jezera kapsulirana u ledenoj kori Evrope. Trenutno su to pretpostavke i nedostaje mnogo više dokaza koji bi ih potvrdili.

I dalje se dodaju neki dokazi da bi se ojačala ova hipoteza, na primjer prisutnost minerala gline u kori koji su na Zemlji povezani s organskom materijom.

I još jedna važna tvar koja se, prema novim nalazima, nalazi na površini Europe, je natrijev klorid ili obična sol. Znanstvenici su otkrili da stolna sol pod prevladavajućim uvjetima u Europi dobiva blijedo žutu boju, što se vidi na površini satelita.

Ako ova sol dolazi iz europskih oceana, znači da vrlo vjerojatno imaju sličnost sa zemaljskim, a s njom i mogućnost življenja.

Ovi nalazi ne podrazumijevaju nužno da u Europi postoji život, ali ako se potvrdi, satelit ima dovoljno uvjeta za svoj razvoj.

Već postoji NASA-ina misija pod nazivom Europa Clipper, koja se trenutno razvija i mogla bi biti pokrenuta u sljedećih nekoliko godina.

Među njezinim ciljevima su istraživanje površine Europe, geologija satelita i njegov kemijski sastav, kao i potvrda postojanja oceana ispod kore. Morat ćemo pričekati još malo da to saznamo.

Reference

1. BBC. Zašto je Jupiterov ledeni mjesec Europa najbolji kandidat za pronalazak izvanzemaljskog života u Sunčevom sustavu? Oporavak od: bbc.com.
2. Eales, S. 2009. Planeti i planetarni sustavi. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, M. 2003. Astronomija: fizička perspektiva. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. Kozmos: Astronomija u novom mileniju. Treće izdanje. Thomson-Brooks / Cole.
5. Sjemenke, M. 2011. Sunčev sustav. Sedmo izdanje. Cengage Learning.
6. Wikipedia. Europa (mjesec). Oporavilo sa: en.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Europa Clipper. Oporavak od: es.wikipedia.org.