Europa (satelitarna) cechy, skład, orbita, ruch

Europa Jest to naturalny satelitarny lub księżyc Jowisza, odkryty w 1610 roku przez włoskiego astronomu Galileo Galilei (1564-1642). Jest częścią SO -Called Galilean Moons, wraz z Ganymedes, IO i Callisto. Jego imię pochodzi od postaci z mitologii greckiej: Europa była matką króla Minosa de Crete, jednego z licznych kochanków króla bogów.

Niemiecki astronom Simon Marius, współczesny z Galileusza, zasugerował nazwę w swoim dziele, w którym odkrycie satelitów jowowskich zostało również przypisane, zanim Galileo go ogłosił.

Rysunek 1. Naturalny kolor obrazu Europy wykonany przez misję Galileo, linie są prawdopodobnie złamaniami w kory z odsłoniętymi skałami. Źródło: Wikimedia Commons. Domena NASA/JPL/DLR/PUB

Kolejnym oznaczeniem zastosowanym w tym satelicie i obecnie używanym jest ten, który pierwotnie zaproponował Galileo, z cyframi rzymskimi. Zatem Europa jest również Jowisza II, ponieważ jest drugim księżycem Galilean w bliskiej planecie (IO jest najbliższe, ale są cztery inne mniejsze księżyce). 

Wreszcie astronomowie skłonili się do sugestii Mariusa, który mógł odkryć satelity niezależnie od Galileusza.

Odkrycie Galilean Moons krążących wokół Jowisza było kamieniem milowym dla nauki. Wzmocniłem heliocentryczną teorię Kopernika i uświadomił ludzkość, że ziemia nie była centrum wszechświata.

Jednak księżyce Galilean pozostały przez długi czas jako małe punkty światła, widziane z teleskopem krążącym wokół Jowisza.

To było dopóki bezzałogowe misje, pionier, Voyager, Galileo i New Horizon.

[TOC]

Ogólne cechy

Możliwe zamieszkanie

Europa, ledwo mniejsza niż księżyc, ma ocean wodny pod powierzchnią i jest chroniony przed wiatrem słonecznym przez jowowskie pole magnetyczne, co daje pewne perspektywy zamieszkania.

Rysunek 2. Porównawcza wielkość Europy, aż do lewej, z Ziemią i Księżycem. Źródło: Wikimedia Commons. Apollo 17 Zdjęcie Whoe Earth: Nasateleslesopic Obraz The Full Moon: Gregory H. Reveraimage of Europe: NASA / JPL / Pub Domena

Do tego dodaje się, że Europa może mieć aktywność tektoniczną. A oprócz ziemi, do tej pory nie było innego niebiańskiego obiektu ze złożoną geologią.

Atmosfera

Ma również atmosferę, przyciemnioną, ale z tlenem i jego gęstością, choć nie tak wysoką jak ląd, sugeruje, że w jego składzie istnieje duża ilość skały.

Powierzchnia

Powierzchnia lodu jest bardzo gładka, ledwo zmarszczona przez linie pokazane na rycinie 1. 

Linie te prawdopodobnie odzwierciedlają napięcia w lodowatej skórce o grubości 100-150 km, która obejmuje Europę i odsłania podstawową skałę, pod którą jest płynna woda. 

W Europie jest wystarczające ciepło, aby utrzymać ten ocean z powodu ocieplenie przypływu. 

Często jest myśleć o przypływach jako zjawiskach mas oceanicznych, jednak przyciąganie grawitacyjne nie tylko wypiera wodę, ale także skałę. A procesy te niosą tarcie, które rozpraszają się w cieple energii ruchu orbitalnego.

Brak pola magnetycznego

Dzięki miarom pola magnetycznego wykonanego przez bezzałogowe misje wiadomo, że Europa nie ma własnego pola magnetycznego. Ale wykryli także istnienie żelaznego rdzenia i warstwy wody bogatej w zawartość minerałów pod kory. 

Środki te wskazują, że kompas podróżnika, który przybył do Europy, doświadczyłby szalonego kołysania, zwłaszcza gdy podejście do Jowisza jest maksymalne. I jest tak, że intensywne pole magnetyczne jowowskie oddziałuje z materiałem przewodzącym podtlenikiem, powodując takie fluktuacje.

Może ci służyć: równanie ciągłości

Albedo de Europa

Wiadomo, że Europa ma zamrożoną i nieskrępującą powierzchnię, nie tylko przez informacje uzyskane za pomocą obrazów, ale przez środki dokonane do niej Albedo. 

Albedo dowolnego obiektu -anomic lub innej natury -jest ułamek światła, który odbija się. Dlatego jego wartość waha się od 0 do 1. 

Jeśli albedo jest warte 0, oznacza to, że obiekt pochłania całe światło, nie odbijając niczego, przeciwnie, jeśli jest wart 1, odzwierciedla go.

Lustra są przedmiotami z dużym albedo, a Europa wynosi 0.69. Oznacza to, że odzwierciedla około 69 % światła, które dociera do jego powierzchni, co wskazuje, że lód, który go pokrywa. 

Dlatego powierzchnia Europy jest stosunkowo młoda, szacowana na około 10 milionów lat. Starożytne powierzchnie lodowe są raczej bardzo ciemne i mają mniej albedo.

Innym faktem na korzyść jest to, że powierzchnia Europy ledwo wpłynęła na kratery, co sugeruje wystarczającą aktywność geologiczną, aby usunąć dowody wpływu. 

Jeden z tych kilku kraterów pojawia się na dole ryc. 1. Jest to światło w postaci kreta z ciemnym centrum, zwanym kraterem Pwyll, na cześć celtyckiej boskości podziemnego świata.

Podsumowanie głównych cech fizycznych Europy

Ruch tłumaczenia

Europa porusza się po Jowiszce z okresem nieco ponad 3 i pół dnia, po dość okrągłej orbicie.

Specyfiką w translacyjnym ruchu Europy jest to, że jest ona w synchronicznej rotacji z Jowisz. Dlatego zawsze pokazuje tę samą twarz planety, podobnie jak księżyc to z ziemią. To zjawisko jest również znane jako Łączenie Marea.

Rysunek 3. Europa zawsze pokazuje tę samą twarz dla Jowisza dzięki rotacji synchronicznej. Źródło: NASA.

Łączenie Marea charakteryzuje się, ponieważ obiekt zajmuje w tym samym czasie na orbicie najbardziej masywnego ktura w tym przypadku -niż obrócić pełny obrót własną osą.

Wyjaśnienie polega na tym, że ciała niebieskie nie są masami określonymi, ale obiekty o znaczących wymiarach. Dlatego siła grawitacji, którą Jowisz wywiera na swoje satelity, nie jest jednorodna, jest bardziej intensywna po najbliższej stronie i mniej intensywna po najdalszej stronie.

Zatem okresowe zniekształcenie pochodzi z Europy, na której wpływa również siła grawitacji.

Rezultatem jest wzmocnienie sił grawitacyjnych w zjawisku znanym Rezonans orbitalny, ponieważ pozostałe księżyce grawitacyjne z Europy w precyzyjnych odstępach czasu.

Rezonans Laplace

I oczywiście Europa robi to samo z innymi księżycami, tworząc rodzaj harmonii między wszystkimi.

Nazywane są wzajemne działanie grawitacyjne księżyców galilejskich Rezonans Laplace, Na cześć jego odkrywcy, francuski matematyk i astronom Pierre Simon de Laplace w 1805 roku.

Istnieje kilka rodzajów rezonansu w fizyce. Jest to niezwykły rezonans, w którym okresy rewolucji trzech księżyców są w relacji 1: 2: 4. Każda siła wywierana na którykolwiek z członków tego systemu jest przekazywany innym, poprzez interakcję grawitacyjną.

Może ci służyć: spektrum elektromagnetyczne: charakterystyka, pasma, zastosowaniaRysunek 4. Animacja rezonansu orbitalnego wśród satelitów galilejskich. Źródło: Wikimedia Commons. Użytkownik: Matma Rex / Public Domena.

Dlatego siły pływowe sprawiają, że cała Europa podlegają rozciągnięciom i uciśnieniu, które pochodzą z ogrzewania opisanego powyżej. I powoduje również, że Europa ma w środku płynny ocean wodny.

Ruch rotacyjny

Europa ma ruch rotacyjny wokół własnej osi, który, jak powiedzieliśmy, ma taki sam czas, jak okres orbitalny, dzięki przywiązaniu przypływów z Jowisz.

Kompozycja

W Europie te same elementy są obecne jak na Ziemi. W atmosferze znajduje się tlen, żelazo i krzemiany znajdują się w jądrze, podczas gdy woda, najbardziej uderzająca substancja, zajmuje warstwę pod kory.

Woda pod Europą jest bogata w sole mineralne, takie jak chlorek sodu lub wspólna sól. Obecność siarczanu magnezu i kwasu siarkowego może częściowo wyjaśniać czerwonawe linie, które przekraczają powierzchnię satelity.

Uważa się również, że w Europie są Tholins, Związki organiczne, które powstają dzięki promieniowaniu ultrafioletowym.

Tholins często są w zamrożonych światach, takich jak Europa i Tytan, Saturn's Moon. Dla nich wymagane są węgiel, azot i woda.

Struktura wewnętrzna

Wewnętrzna struktura Europy jest podobna do struktury Ziemi, ponieważ ma rdzeń, płaszcz i skórkę. Jego gęstość wraz z IO.

Rysunek 5. Wewnętrzna struktura czterech księżyców Galilejski. Źródło: Kutner, m. Astronomia: perspektywa fizyczna.

Rdzeń Europy nie jest stopiony metal (w przeciwieństwie do IO), który sugeruje, że woda pod skórką ma wysoką zawartość minerałów, ponieważ magnetyzm w Europie pochodzi z interakcji między dobrym przewodnikiem, takim jak woda z solami z solami i intensywnym polem magnetycznym Jowisza i intensywnym polem magnetycznym Jowisza i Jowisza.

W płaszczu skalnym obfituje w elementy radioaktywne, które podczas rozkładu emitują energię i stanowią kolejne źródło wewnętrznego ciepła dla Europy, oprócz ogrzewania pływowego.

Najbardziej zewnętrzna warstwa wody, częściowo zamrożona i częściowo płynna, jest szacowana na 100 km grubości w niektórych obszarach, chociaż inni twierdzą, że wynosi ona około 200 m.

W każdym razie eksperci zgadzają się, że ilość płynnej wody w Europie może stać się dwukrotnie więcej niż na Ziemi.

Uważa się również, że w pęknięciach kory lodowej są jeziora, jak sugerowano na rycinie 6. 

Lodowa powierzchnia odbiera ciągłą interakcję z obciążonymi cząstkami wysyłanymi z jowowskich pasów promieniowania. Silny magnetyzm Jowisza przyspiesza obciążenia elektryczne i ich energetyzuje. W ten sposób cząstki docierają do lodu powierzchniowego i fragmą cząsteczki wody.

W trakcie tego procesu uwalnia się dużo energii, wystarczającej do tworzenia jasnych chmur gazowych w Europie, które na swojej drodze obserwowały sondę Cassini, zmierzając w kierunku Saturna.

Rysunek 6. Wewnętrzna struktura Europy według modeli utworzonych z dostępnymi informacjami. Źródło: Wikimedia Commons.

geologia

Bezzałogowe misje przyczyniły się do wielu informacji o Europie, nie tylko w wielu obrazach o wysokiej rozdzielczości, które wysłali z powierzchni, ale także z powodu europejskiego wpływu grawitacyjnego na statki.

Obrazy ujawniają bardzo jasnożółtą powierzchnię, pozbawioną godnych uwagi płaskorzeźb, takich jak wysokie góry lub znaczące kratery, w przeciwieństwie do innych satelitów galilejskich.

Może ci służyć: przewaga mechaniczna: wzór, równania, obliczenia i przykłady

Ale najwięcej uwagi jest ramy falistej linii, które przecinają się w sposób ciągły i które widzimy wyraźnie na rycinie 1.

Naukowcy uważają, że te linie mają swoje pochodzenie w głębokich szczelinach na lodzie. Widoki bliżej, linie mają ciemną krawędź z jaśniejszym centralnym paskiem, który uważa się za produkt dużych geyerów. 

Rysunek 7. Europejskie gejzery, widziane przez Hubble. Źródło: NASA.

Te wysokie kolumny parowe (pióra) o wysokości kilku kilometrów składają się z cieplejszej wody, która wynika z wnętrza przez złamania, jak donosi obserwacje teleskopu kosmicznego Hubble'a.

Niektóre analizy ujawniają ślady pozostawione przez wodę z wielką zawartością minerałów, a następnie odparowane.

Możliwe jest, że w krze Europie istnieją procesy subdukcji, podobnie jak na Ziemi, w których płytki tektoniczne zbiegają się na krawędziach, poruszając niektórych w stosunku do innych w obszarach subdukcji SO -Called.

Ale w przeciwieństwie do Ziemi płyty są z lodu, które poruszają się po cieczy oceanu, zamiast robić to na magmie, jak ma to miejsce.

Możliwe zamieszkanie Europy

Wielu ekspertów jest przekonanych, że oceany europejskie mogą zawierać życie drobnoustrojów, ponieważ są bogate w tlen. Ponadto Europa ma atmosferę, choć przyciemniona, ale w obecności tlenu, element niezbędny do wspierania życia.

Inną opcją do życia w domu są enkapsulowane jeziora w krze lodowej. W tej chwili są założeniami i istnieje o wiele więcej dowodów na ich potwierdzenie.

Niektóre dowody są nadal dodawane w celu wzmocnienia tej hipotezy, na przykład obecności minerałów gliny w korze, które są związane z materią organiczną na Ziemi. 

Kolejną ważną substancją, która według nowych ustaleń znajduje się na powierzchni Europy, jest chlorek sodu lub wspólny sól. Naukowcy udowodnili, że sól stołowa, w warunkach panujących w Europie, nabywa jasnożółty kolor, który jest doceniany na powierzchni satelity.

Jeśli ta sól pochodzi z oceanów Europy, oznacza to, że prawdopodobnie zachowują podobieństwo do ziemi, a wraz z nią możliwość życia w domu. 

Odkrycia te niekoniecznie oznaczają, że w Europie istnieje życie, ale jeśli zostanie to potwierdzone, satelita ma wystarczające warunki do jego rozwoju.

Istnieje już misja NASA o nazwie Europe Clipper, która jest obecnie w rozwoju i może zostać uruchomiona w ciągu najbliższych kilku lat. 

Wśród jego celów są badanie powierzchni Europy, geologia satelity i jego skład chemiczny, a także potwierdzenie istnienia oceanu pod kory. Będziemy musieli trochę dłużej poczekać.

Bibliografia

1. BBC. Dlaczego Europa, lodowiec Jowisza, jest najlepszym kandydatem do znalezienia życia pozaziemskiego w Układzie Słonecznym?. Źródło: BBC.com.
2. Eales, s. 2009. Planety i systemy planetarne. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, m. 2003. Astronomia: perspektywa fizyczna. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. Kosmos: astronomia w nowym tysiącleciu. Trzecia edycja. Thomson-Brooks/Cole.
5. Nasiona, m. 2011.Układ Słoneczny. Siódma edycja. Cengage Learning.
6. Wikipedia. Europa (księżyc). Źródło: w:.Wikipedia.org.
7. Wikipedia. Europa Clipper. Odzyskane z: jest.Wikipedia.org.