16.1.2. Европа
Европа обращается вокруг Юпитера по орбите радиусом 670900 км, делая полный оборот за 3,551 земные сутки. Орбита спутника почти круговая и слабо наклонена к плоскости экватора планеты. В центре стороны, обращенной к Юпитеру, Солнце всегда стоит прямо над головой.
[more]Поверхность Европы имеет поразительный вид. Она напоминает оранжевый кристаллический шар, довольно сильно исцарапанный (рис. 16.9).
Рис. 16.9. Европа,
. http://letnews.ru/wp-content/uploads/2015/05/europe01.jpg
Европа – самое гладкое тело Солнечной системы. Разница высот не превышает 40 метров. Ударных кратеров почти нет. Она покрыта лабиринтом запутанных тонких линий и полос шириной 30 и длиной несколько тысяч километров, представляющих собой большей частью заполненные трещины. На рис. 16.10 показаны две фотографии Европы. По ним можно сделать вывод о том, что структура поверхности льда весьма отличается.
Рис. 16.10. Фотографии ледяной поверхности Европы,
1 – http://astro-world.narod.ru/solarsystem/pic/jupiter/europa/europafreckles_gal_big.jpg ,
2 – . https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/78/Europa_Chaos.jpg
Фотография 1 демонстрирует вид поверхности в высоких широтах, а широта, на которой сделан снимок 2, известна – 9º с.ш. Такая структура (2) называется «хаос».
Из данных ультрафиолетового и инфракрасного анализов делается вывод, что внешняя кора Европы ледяная и простирается до глубин порядка 100 км. Средняя температура на поверхности 223 К.
Разреженная атмосфера Европы состоит, в основном, из молекулярного кислорода (O2), образовавшегося в результате разложения льда на водород и кислород под действием солнечной радиации и другого жесткого излучения. Кроме того, она содержит атомарные кислород и быстро улетучивающийся водород.
Молекулярный водород, наряду с атомарным и молекулярным кислородом формирует тор (кольцо) газа вдоль орбиты спутника. Это «нейтральное облако» было обнаружено зондами «Кассини» и «Галилео». Концентрация частиц в нем больше, чем в аналогичном облаке Ио. Моделирование показывает, что практически каждый атом или молекула в газовом торе Европы, в конечном счете, ионизируется и пополняет собой магнитосферную плазму Юпитера.
Атмосфера Европы очень изменчива: ее плотность заметно меняется в зависимости от положения на местности и времени наблюдений.
Спектральный анализ темных линий и пятен на поверхности показал наличие солей, в частности, сульфата магния. Красноватый оттенок позволяет предположить наличие также соединений железа и серы. По-видимому, они содержатся в океане Европы и исторгаются на поверхность через расщелины, после чего застывают.
Над южной полярной областью Европы (по наблюдениям телескопа «Хаббл») зафиксированы признаки выбросов водяного пара. Вероятно, это результат действия гейзеров, бьющих из трещин ее ледяной коры. Согласно расчетам, пар вылетает из них со скоростью примерно 700 м/с на высоту до 200 км, после чего падает обратно. Активность гейзеров максимальна во время наибольшего отдаления Европы от Юпитера. На большинстве снимков признаков гейзеров нет: по-видимому, они действуют редко. Кроме Европы, подобные гейзеры известны на Энцеладе. Но, в отличие от гейзеров Энцелада, гейзеры Европы выбрасывают чистый водяной пар без примеси льда и пыли. Зафиксированная мощность гейзеров Европы достигала 5 т/сек, что в 25 раз больше, чем на Энцеладе.
Считается, что обширный океан Европы расположен глубоко под поверхностью – его покрывает ледяная кора толщиной в 10-30 километров (между тем глубина самого океана оценивается в 160 км).
Химический состав недр Европы, скорее всего, похож на состав Ио: железистое ядро (очень маленькое) и силикатно-серосодержащие породы (причем сера находится под слоем силикатов в расплавленном виде).
На рис. 16.11 представлена модель внутреннего строения Европы.
Рис. 14.11. Модель внутреннего строения Европы,
http://www.garshin.ru/evolution/astronomy/solar-system/jupiter/europa.html
Количество тепла, выделяемое в Европе, составляет 5% от тепла, выделяемого в Ио. Поэтому недра Европы должны быть горячими, но не настолько, как у Ио, чтобы требовался специальный вулканический механизм охлаждения.
В конце 2008 года возникла гипотеза, что основная причина нагрева недр Европы, поддерживающего ее океан жидким, ‒ не вытянутость орбиты, а наклон оси. В результате него под приливным действием Юпитера возникают волны, которые движутся очень медленно (по нескольку километров в день), но могут нести значительную кинетическую энергию. Часть этой энергии может быть основным источником тепла для океана Европы. Процесс наглядно представлен в https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NASA-JPL_-_PIA10149_(pd).ogg (анимация НАСА). На рис. 16.12 приведены два кадра из указанной анимации, иллюстрирующие изменение размеров Европы под воздействием таких волн (изображение утрированное).
Рис. 16.12. Кадры из анимации приливного расширения Европы
Кадр 1 иллюстрирует минимальный размер, кадр 2 – максимальный. Естественно, при такой динамике лед не выдерживает и образует огромные трещины, быстро залечивающиеся поступающей из подледного океана водой.
На Европе установлено наличие разреженной ионосферы , созданной солнечной радиацией и заряженными частицами из магнитосферы Юпитера.
Космический аппарат «Галилео» обнаружил у Европы наличие слабого магнитного момента, который вызван изменениями внешнего магнитного поля (поскольку поле Юпитера в разных частях орбиты спутника различно). Индукция магнитного поля Европы на ее магнитном экваторе составляет приблизительно 120 нТл. Это в 6 раз меньше, чем у Ганимеда, и в 6 раз больше, чем у Каллисто, тоже имеющих магнитный момент. На рис. 16.13 показано магнитное поле Европы в поле Юпитера.
Рис. 16.13. Магнитное поле Европы в поле Юпитера,
http://rss.aptx.ga/miniProxy.php/https://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:Europa_field_RUS.jpg
На рисунке изображен вид на ведущее полушарие спутника (ведущим называется полушарие, обращенное в сторону движения по орбите, в данном случае движение идет на нас). Красная полоса – экватор Европы и одновременно направление движения зонда «Галилео». Видно, что магнитные полюсы Европы сильно отклонены от географических, причем их положение постоянно меняется в зависимости от направления внешнего поля.
Наличие жидкой воды, содержащей определенные химические элементы и соединения, подогрев из глубинных слоев, наличие атомарного и молекулярного кислорода и даже какого-никакого магнитного поля, дает основание для предположений о том, что во внутреннем океане Европы возможна органическая жизнь, что и обсуждается в разного рода публикациях достаточно широко. Но пока – на уровне предположений.
(0)
