Značilnosti Evrope (satelitske), sestava, orbita, gibanje

Evropa To je naravni satelit ali Jupitrova luna, ki jo je leta 1610 odkril italijanski astronom Galileo Galilei (1564-1642). To je del tako imenovanih galilejskih lun, skupaj z Ganymedes, Io in Callisto. Njegovo ime izvira iz lika iz grške mitologije: Evropa je bila mati kralja Minos de Crete, ena izmed številnih zaljubljencev kralja bogov.

Nemški astronom Simon Marius, sodobnik Galilea, je ime predlagal v njegovem delu, v katerem je bilo pripisano tudi odkritje jovijskih satelitov, preden ga je objavil Galileo.

Slika 1. Naravna barvna podoba Evrope, ki jo je posnela misija Galileo, so linije verjetno zlomi v lubju z izpostavljenimi skalami. Vir: Wikimedia Commons. NASA/JPL/DLR/PUB Domena

Druga oznaka, ki se uporablja za ta satelit in trenutno v uporabi, je tisto, ki jo je prvotno predlagal Galileo, z rimskimi številkami. Tako je Evropa tudi Jupiter II, saj je druga Galilejska luna v bližini planeta (IO je najbližji, vendar obstajajo še štiri manjše lune). 

Končno so se astronomi poklonili Mariusovemu predlogu, ki bi lahko odkril satelite neodvisno od Galileo.

Odkritje galilejskih lun, ki krožijo okoli Jupitra, je bilo mejnik za znanost. Okrepila heliocentrično teorijo Kopernika in človeštvo zavedala, da Zemlja ni središče vesolja.

Vendar so galilejske lune dlje časa ostale kot majhne svetlobne točke, ki jih vidimo s teleskopom, ki kroži okoli Jupitra.

To je bilo do pionirja brezpilotnih misij, Voyager, Galileo in New Horizonsu prineslo plaz informacij o Evropi in preostalih satelijih velikanskih planetov.

[TOC]

Splošne značilnosti

Možna bivalnost

Evropa, komaj manjša od lune, ima pod površjem vodni ocean in je pred sončnim vetrom zaščitena z jovijskim magnetnim poljem, kar mu daje določene perspektive bivalnosti.

Slika 2. Primerjalna velikost Evrope, levo, z zemljo in luno. Vir: Wikimedia Commons. Apollo 17 Slika Whoe Zemlje: Nasateleskopska slika polne lune: Gregory H. Reveraimage of Europe: NASA / JPL / PUB domena

K temu je dodano, da ima lahko Evropa tektonska aktivnost. In razen zemlje do zdaj ni bilo drugega nebesnega predmeta s kompleksno geologijo.

Atmosfera

Ima tudi atmosfero, zatemnjeno, vendar s kisikom in njeno gostoto, čeprav ne tako visoka kot zemlja, kaže, da je v njegovi sestavi dobra količina kamnine.

Površina

Ledena površina je zelo gladka, komajda so jo razjezili črte, prikazane na sliki 1. 

Te črte morda odražajo napetosti v ledeni skorji debeline 100-150 km, ki pokriva Evropo in izpostavlja osnovno skalo, pod katero je tekoča voda. 

V Evropi je dovolj toplote za vzdrževanje tega oceana zaradi segrevanje plimovanja. 

Običajno je razmišljati o plimovanju kot o pojavih oceanskih mas, vendar gravitacijska privlačnost ne samo razseka vode, ampak tudi na skalo. In ti procesi nosijo trenje, ki se v toploti razprši energijo orbitalnega gibanja.

Brez magnetnega polja

Z ukrepi magnetnega polja, ki so ga izvajale brezpilotne misije, je znano, da Evropi nima svojega magnetnega polja. Vendar so tudi zaznali obstoj železnega jedra in plast vode, bogate z vsebnostjo mineralov pod skorjo. 

Ti ukrepi kažejo, da bi kompas popotnika, ki je prišel v Evropo. In to je, da intenzivno Jovian magnetno polje vpliva na prevodni material podzemlja, kar povzroča takšna nihanja.

Vam lahko služi: enačba kontinuitete

Albedo de europa

Znano je, da ima Evropa zamrznjeno in odvisno površino, ne le z informacijami, pridobljenimi s slikami, temveč z ukrepi, sprejetimi v njegovih Albedo. 

Albedo katerega koli predmeta -anoma ali druge narave -je del svetlobe, ki se odraža. Zato se njegova vrednost giblje med 0 in 1. 

Če je albedo vreden 0, to pomeni, da objekt absorbira vso svetlobo, ne da bi karkoli odsevali, nasprotno, če je vreden 1, ga odraža.

Ogledala so predmeti z velikim albedom in Evropa je 0.69. To pomeni, da odraža približno 69 % svetlobe, ki doseže njegovo površino, kar kaže, da je led, ki ga pokriva. 

Zato je površina Evrope razmeroma mlada, ocenjena na približno 10 milijonov let. Starodavne ledene površine so raje zelo temne in imajo manj albeda.

Drugo dejstvo je, da površina Evrope komaj vpliva kraterje, kar kaže na zadostno geološko dejavnost, da se izbrišejo dokazi o vplivih. 

Eden od teh nekaj kraterjev se pojavi na dnu slike 1. To je svetlobno mesto v obliki mola s temnim centrom, imenovanim Pwyll Crater, v čast keltskega božanstva podzemlja.

Povzetek glavnih fizičnih značilnosti Evrope

Prevodno gibanje

Evropa se giblje okoli Jupitra z obdobjem nekaj več kot 3 in pol po precej krožni orbiti.

Posebnost translacijskega gibanja Evrope je, da je v sinhroni rotaciji z Jupitrom. Zato vedno kaže enak obraz planetu, tako kot luna to počne z zemljo. Ta pojav je znan tudi kot Marea spoj.

Slika 3. Evropa vedno kaže enak obraz Jupiterju zahvaljujoč sinhroni rotaciji. Vir: NASA.

Sklop Marea je značilna, ker objekt traja isto čas, da v tem primeru kroži okoli najbolj masivnega -chupitera.

Pojasnilo je, da nebesna telesa niso specifična masa, ampak predmeti z občutnimi dimenzijami. Zato silo gravitacije, ki jo Jupiter izvaja na svojih satelitih.

Tako iz Evrope izvira periodično popačenje, na katero vpliva tudi gravitacijska sila, ki jo izvajajo drugi bližnji galilejski luni.

Rezultat je ojačitev gravitacijskih sil v pojavu, ki je znan kot Orbitalna resonanca, Ker druge lune gravitacijsko potegnejo iz Evrope v natančnih časovnih intervalih.

Laplace Resonance

In seveda Evropa počne enako z drugimi lunami in med vsemi ustvarja nekakšno harmonijo.

Vzajemni gravitacijski učinki galilejskih lun se imenujejo Laplace Resonance, Francoski matematik in astronom Pierre Simon de Laplace v čast svojega odkritja leta 1805.

V fiziki je več vrst resonance. To je nenavadna resonanca, v kateri so obdobja revolucije treh lun v razmerju 1: 2: 4. Vsaka sila, ki se izvaja na katerem koli od članov tega sistema, se prenaša na druge, z gravitacijsko interakcijo.

Vam lahko služi: elektromagnetni spekter: značilnosti, pasovi, aplikacijeSlika 4. Orbitalna resonančna animacija med galilejskimi sateliti. Vir: Wikimedia Commons. Uporabnik: Matma Rex / Public Domain.

Zato sile plimovanja naredijo vso Evropo podvrženi raztežajem in stiskanjem, ki izvirajo iz zgoraj opisanega ogrevanja. In tudi povzroči, da ima Evropa v notranjosti tekoči vodni ocean.

Rotacijsko gibanje

Evropa ima rotacijsko gibanje okoli svoje osi, ki ima, kot smo rekli, enako trajanje kot orbitalno obdobje, zahvaljujoč pritrditvi plimovanja z Jupiterjem.

Kompozicija

V Evropi so isti elementi prisotni kot na zemlji. V atmosferi je kisik, železo in silikati so v jedru, medtem ko voda, najbolj presenetljiva snov, zaseda plast pod lubjem.

Voda pod Evropo je bogata z mineralnimi soli, kot sta natrijev klorid ali skupna sol. Prisotnost magnezijevega sulfata in žveplove kisline lahko deloma razloži rdečkaste črte, ki prečkajo površino satelita.

Prav tako se verjame, da v Evropi obstajajo Tholini, Organske spojine, ki se oblikujejo zaradi ultravijoličnega sevanja.

Tholini so pogosti v zamrznjenih svetovih, kot sta Evropa in Titan, Saturnova luna. Da se oblikujejo, so potrebni ogljik, dušik in voda.

Notranja struktura

Notranja struktura Evrope je podobna kot na Zemlji, saj ima jedro, plašč in skorjo. Njegova gostota, skupaj z Io.

Slika 5. Notranja struktura štirih galilejskih lun, v skladu s teoretičnimi modeli. Vir: Kutner, m. Astronomija: fizična perspektiva.

Jedro Evrope ni staljeno kovino (v nasprotju z IO), kar kaže na to, da ima voda pod skorjo visoko vsebnost mineralov, saj evropski magnetizem izvira iz interakcije med dobrim prevodnikom, kot je voda s soli s soli in Jupitrovimi intenzivno magnetno polje.

V skalnem plašču obiluje radioaktivne elemente, ki ob razpadu oddajajo energijo in predstavljajo še en vir notranje vročine za Evropo, razen ogrevanja plimovanja.

Najbolj oddaljena vodna plast, delno zamrznjena in delno tekoča, je na nekaterih območjih ocenjena na 100 km, čeprav drugi trdijo, da je le približno 200 m.

Vsekakor se strokovnjaki strinjajo, da lahko količina tekoče vode v Evropi postane dvakrat večja, kar obstaja na Zemlji.

Prav tako velja, da v razpokah ledene skorje obstajajo jezera, kot je predlagano na sliki 6. 

Ledena površina prejme neprekinjeno interakcijo z naloženimi delci, poslanimi iz jovijskih sevalnih pasov. Jupitrov močan magnetizem pospešuje električne obremenitve in jih napaja. Tako delci dosežejo površinski led in razdrežijo molekule vode.

V procesu se sprosti veliko energije, dovolj za oblikovanje svetlih plinskih oblakov po Evropi, ki so na svoji poti opazili sondo Cassini, medtem ko se je usmerila proti Saturnu.

Slika 6. Notranja struktura Evrope v skladu z modeli, ustvarjenimi z razpoložljivimi informacijami. Vir: Wikimedia Commons.

geologija

Brezpilotne misije so prispevale veliko informacij o Evropi, ne le v množici slik z visoko ločljivostjo, ki so jih poslali s površine, ampak tudi zaradi evropskih gravitacijskih učinkov na ladje.

Slike razkrivajo zelo svetlo rumeno površino, ki ji primanjkuje opaznih reliefov, kot so visoke gore ali opazni kraterji, za razliko od drugih galilejskih satelitov.

Lahko vam služi: Mehanska prednost: formula, enačbe, izračun in primeri

Toda tisto, kar najbolj pritegne pozornost, je okvir sinusnih linij, ki se neprestano sekajo in ki jih jasno vidimo na sliki 1.

Znanstveniki verjamejo, da te linije izvirajo v globokih razpokah na ledu. Pogled bolj natančno, črte imajo temen rob z svetlejšim osrednjim trakom, za katerega verjamejo, da je produkt velikih gejev. 

Slika 7. Evropski gejzirji, ki jih je videl Hubble. Vir: NASA.

Ti visoki parni stolpci (perje), visok več kilometrov, sestavljajo vroče vode, ki izhaja iz notranjosti skozi zlome, o čemer poročajo opazovanja vesoljskega teleskopa Hubble.

Nekatere analize razkrivajo sledi, ki jih je voda pustila z veliko vsebnostjo mineralov in nato izhlapela.

Možno je, da pod korteksom v Evropi obstajajo postopki subdukcije, kot so navedeni na zemlji, v katerih se tektonske plošče zbližajo na robovih in jih nekaj premikajo glede na druge na območjih tako imenovanih subdukcije.

Toda za razliko od Zemlje so plošče ledu, ki se premikajo po tekočem oceanu, namesto da bi to počeli na magmi, kot je to na zemlji.

Možna bivalnost Evrope

Številni strokovnjaki so prepričani, da lahko evropski oceani vsebujejo mikrobno življenje, saj so bogati s kisikom. Poleg tega ima Evropa atmosfero, čeprav zatemnjena, vendar s prisotnostjo kisika, elementa, ki je potreben za podporo življenja.

Druga možnost za življenje v hiši so inkapsulirana jezera v ledeni skorji. Trenutno so predpostavke in obstaja veliko več dokazov, ki jih lahko potrdijo.

Še vedno so dodani nekateri dokazi za krepitev te hipoteze, na primer prisotnost glinenih mineralov v skorji, ki so povezani z organsko snovjo na Zemlji. 

In druga pomembna snov, ki jo po novih ugotovitvah najdemo na površini Evrope, je natrijev klorid ali skupna sol. Znanstveniki so dokazali, da namizna sol pod pogoji, ki prevladujejo v Evropi, pridobi bledo rumeno barvo, ki je cenjena na površini satelita.

Če ta sol prihaja iz evropskih oceanov, to pomeni, da zelo verjetno ohranjajo podobnost z zemljo in z njo možnost življenja v hišnem življenju. 

Te ugotovitve ne pomenijo nujno, da je v Evropi življenje, vendar, če je potrjeno, ima satelit dovolj pogojev za svoj razvoj.

Obstaja že misija NASA, imenovana Europe Clipper, ki je trenutno v razvoju in bi jo lahko začeli v naslednjih nekaj letih. 

Med njenimi cilji so preučevanje površine Evrope, geologije satelita in njene kemijske sestave, pa tudi potrditev obstoja oceana pod skorjo. Morali bomo počakati še malo, da bomo vedeli.

Reference

1. BBC. Zakaj je Evropa, Jupitrova ledena luna, najboljši kandidat za iskanje nezemeljskega življenja v sončnem sistemu?. Pridobljeno iz: BBC.com.
2. Eales, s. 2009. Planeti in planetarni sistemi. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, m. 2003. Astronomija: fizična perspektiva. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. Kozmos: astronomija v novem tisočletju. Tretja izdaja. Thomson-Brooks/Cole.
5. Semena, m. 2011.Sončni sistem. Sedma izdaja. Cengage učenje.
6. Wikipedija. Evropa (Luna). Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org.
7. Wikipedija. Evropa Clipper. Okrevano od: je.Wikipedija.org.