Есть ли жизнь на спутнике европа. На европе возможна жизнь. Вероятность существования жизни на спутнике Юпитера возросла

09.12.2019

История открытия и название

Название «Европа» было предложено С. Мариусом в году, однако в течение долгого времени оно практически не использовалось. Галилей назвал четыре открытые им спутника Юпитера «планетами Медичи » и дал им порядковые номера; Европу он обозначил как «второй спутник Юпитера». Лишь с середины XX века название «Европа» стало общеупотребительным.

Физические характеристики

Внутреннее строение Европы

Европа относится к числу крупнейших спутников планет Солнечной системы ; по размерам она близка к Луне .

Предполагают, что поверхность Европы претерпевает постоянные изменения, в частности, образуются новые разломы. Края некоторых трещин могут двигаться относительно друг друга, причём подповерхностная жидкость иногда может подниматься через трещины наверх. На Европе имеются протяжённые двойные хребты (см. снимок); возможно, они образуются в результате нарастания льда вдоль кромок открывающихся и закрывающихся трещин (см. схему образования хребтов).

Нередко встречаются и тройные хребты. Полагают, что механизм их образования происходит по следующей схеме . На первом этапе в результате приливных деформаций в ледяном панцире образуется трещина, края которой «дышат», разогревая окружающее вещество. Вязкий лёд внутренних слоёв расширяет трещину и поднимается вдоль неё к поверхности, загибая её края в стороны и вверх. Выход вязкого льда на поверхность образует центральный хребет, а загнутые края трещины - боковые хребты. Эти геологические процессы могут сопровождаться разогревом вплоть до плавления локальных областей и возможных проявлений криовулканизма .

На поверхности спутника имеются протяжённые полосы, покрытые рядами параллельных бороздок. Центр полос светлый, а края тёмные и размытые. Предположительно, полосы образовались в результате серий криовулканических водных извержений вдоль трещин. При этом тёмные края полос, возможно, сформировались в результате выброса на поверхность газа и осколков пород. Имеются и полосы другого типа (см. снимок), которые, как полагают, образовались в результате «разъезжания» двух поверхностных плит, с дальнейшим заполнением трещины веществом из недр спутника.

Рельеф некоторых частей поверхности позволяет предположить, что в этих участках поверхность когда-то была полностью расплавлена, и в воде даже плавали льдины и айсберги. Причём видно, что льдины (вмороженные ныне в ледяную поверхность) ранее образовывали единую структуру, но затем разъехались и повернулись.

Обнаружены тёмные «веснушки» (см. снимок) - выпуклые и вогнутые образования, которые могли сформироваться в результате процессов, аналогичным лавовым излияниям (под действием внутренних сил «тёплый», мягкий лёд двигается от нижней части поверхностной корки вверх, а холодный лёд оседает, погружаясь вниз; это ещё одно из доказательств присутствия жидкого, тёплого океана под поверхностью). Встречаются и более обширные тёмные пятна (см снимок) неправильной формы, образовавшиеся, предположительно, в результате расплавления поверхности под действием приливов океана, либо в результате выхода внутреннего вязкого льда. Таким образом, по тёмным пятнам можно судить о химическом составе внутреннего океана и, возможно, прояснить в будущем вопрос о существовании в нём жизни .

Предполагается, что подлёдный океан Европы близок по своим параметрам к участкам океанов Земли вблизи глубоководных геотермальных источников, а также к подлёдным озёрам, таким, как озеро Восток в Антарктиде . В таких водоёмах может существовать жизнь . В то же время, некоторые учёные полагают, что океан Европы может представлять собой довольно ядовитую субстанцию, не слишком подходящую для жизнедеятельности организмов.

Помимо Европы, океаны предположительно имеются на Ганимеде и Каллисто (судя по структуре их магнитных полей). Но, согласно расчётам, жидкий слой на этих спутниках начинается глубже и имеет температуру существенно ниже нуля (при этом вода остаётся в жидком состоянии благодаря высокому давлению).

Открытие на Европе водяного океана имеет важное значение для поисков внеземной жизни . Поскольку поддержание океана в тёплом состоянии происходит не столько благодаря солнечному излучению, сколько в результате приливного разогрева, то это снимает необходимость наличия близкой к планете звезды для существования жидкой воды - необходимого условия возникновения белковой жизни . Следовательно, условия для формирования жизни могут возникать в периферийных областях звёздных систем, около маленьких звёзд и даже вдали от звёзд, например, в системах планетаров .

Атмосфера

Субмарина («гидробот») проникает в океан Европы (взгляд художника)

В последние годы разработано несколько перспективных проектов изучения Европы с помощью космических аппаратов. Один из них - амбициозный проект Jupiter Icy Moons Orbiter , который первоначально планировался в рамках программы «Прометей» по разработке космического аппарата с ядерной энергоустановкой и ионным двигателем . Этот план был отменён в 2005 году из-за нехватки средств. В настоящее время в НАСА прорабатывается проект Europa Orbiter , предполагающий вывод на орбиту Европы космического аппарата с целью подробного изучения спутника. Запуск аппарата может быть произведён в ближайшие 7-10 лет, при этом возможно сотрудничество с ЕКА , которое также разрабатывает проекты по изучению Европы. Однако в настоящее время () пока нет конкретных планов по финансированию и осуществлению этого проекта.

Европа в фантастике, кино и играх

Европа играет важную роль в романе Артура Кларка «2010: Одиссея Два» и одноимённом фильме Питера Хаймса. Внеземной разум намеревается ускорить эволюцию примитивной жизни, имеющейся в подлёдном океане Европы, и с этой целью трансформирует Юпитер в звезду . В романе «2061: Одиссея Три» Европа предстаёт уже как тропический водный мир.

В романе Кларка "Молот Господень" (1996) Европа описана как безжизненный мир.

В «Схизматрице» Брюса Стерлинга Европа описана как мёртвый «ледяной» мир с безжизненным внутренним океаном. Одна из человеческих цивилизаций, расселившихся по Солнечной системе , принимает решение переселиться на Европу. Они создают на спутнике биосферу, а также полностью видоизменяют человека, чтобы он мог комфортно существовать в океане Европы.
В повести Грега Бира «Божья кузница» Европа разрушается пришельцами, которые используют её лёд с целью изменения среды обитания на других планетах.
В произведении Дэна Симмонса «Илион» Европа является местом обитания одной из разумных машин.
В книге Йена Дугласа «Схватка за Европу » на Европе находится ценный инопланетный артефакт, за обладание которым в 2067 году сражаются американские и китайские войска.
В повести Мишеля Саважа «Узники Европы» («Outlaws of Europa») ледяной спутник превращён в гигантскую тюрьму.
В компьютерной игре Infantry под ледяной корой Европы расположены города.
В игре Battlezone Европа в числе некоторых других тел Солнечной Системы представлена в виде холодной, ледяной арены битвы двух сверхдержав: США и воображаемого Советского Блока.
В игре Abyss: Incident at Europa действие происходит на подводной базе в океане Европы.
В одном из эпизодов аниме Cowboy Bebop команда космического корабля Bebop вынужденно высаживается на Европу, которая изображена в виде провинциальной планеты с маленьким населением.
Помимо художественных произведений имеются концепции (довольно фантастичные) колонизации Европы . В частности, в рамках проекта «Артемис» ( , , ) предлагается использовать жилища типа иглу либо размещать базы на внутренней стороне ледяной коры (создавая там «воздушные пузыри»); океан предполагается исследовать с помощью подводных лодок. А политолог и инженер авиакосмической техники Т. Гэнгэйл даже разработал календарь для европанских колонистов (см. ).

См. также

Литература

Ротери Д. Планеты. - М.: Фаир-пресс, 2005. ISBN 5-8183-0866-9
Под ред. Д. Моррисона. Спутники Юпитера. - М.: Мир, 1986. В 3-х томах, 792 с.

Ссылки

Примечания

Солнечная система




См.также:

Спутник Юпитера Европа. NASA

Второй из галилеевых спутников, Европа , по размеру несколько меньше нашей Луны. Галилей назвал открытый им спутник в честь царевны Европа, похищенной Зевсом-быком.

Диаметр Европы 3130 км, а средняя плотность вещества - около 3 г/см 3 . Она покрыта водяным льдом. Повидимому, под ледяной коркой толщиной в 100 километров существует водный океан, который покрывает силикатное ядро. Поверх ность испещрена сетью светлых и темных линий: повидимому, это трещины в ледяной коре, возникшие в результате тектонических процессов Их толщина иногда превосходит сотню километров, а длина достигает нескольких тысяч километров. На поверхности Европы практически отсутствуют кратеры, что говорит о молодости поверхности спутника – сотни тысяч или миллионы лет. На ней нет возвышенностей более 100 м высотой. Ширина разло мов составляет от нескольких километров до сотен километров, а протяжен ность достигает тысяч километров. Оцен ка толщины коры колеблется от нескольких километров до десятков километров. В недрах Европы также выделяется энергия приливного взаимодействия, которая поддерживает в жидком состоянии мантию - подледный океан, возмож но, даже теплый. Неудивительно поэтому, что есть предположение о возможности существования в этом океане простейших форм жизни. Судя по средней плотности спутника, под океаном должны быть силикатные породы. Поскольку кратеров на Европе, имеющей довольно гладкую поверхность, очень мало, возраст деталей этой оранжево-коричневой поверхности оценивается в сотни тысяч и миллионы лет. На снимках высокого разрешения, полученных «Галилео», вид ны отдельные поля неправильной фор мы с вытянутыми параллельными хребтами и долинами, напоминающими шоссейные дороги. В ряде мест выделяются темные пятна: скорее всего, это отложения вещества, вынесенного из-под ледяного слоя.

Поверхность спутника Юпитера Европы

NASA

Внутреннее строение спутника Юпитера Европы

По мнению американского ученого Ричарда Гринберга, условия для жизни на Европе следует искать не в глубоком подледном океане, а в многочисленных тре щинах. Из-за приливного эффекта трещины периодически сужаются и расширяются до ширины 1 м. Когда трещина сужается, вода океана уходит вниз, а когда она начинает расширяться, вода поднимается по ней почти до самой поверхности. Сквозь ледяную пробку, мешающую воде достичь поверхности, проникают солнечные лучи, неся энергию, необходимую живым организмам.

7 декабря 1995 года космическая станция «Галилео» вышла на орбиту Юпитера, что позволило начать уникальные исследования его четырех спутников: Ио, Ганимеда, Европы и Каллисто. Магнитометрические измерения показали существенные возмущения магнитного поля Юпитера вблизи Европы и Каллисто. По-видимому, выявленные вариации магнитного поля у спутников объясняются наличием «подземного» океана с соленостью, близкой к солености океанов Земли (37,5 ‰). Возможное существование подземного водного океана на Европе дискутируется уже более двух десятилетий. Аккреционные, радиогенные и приливные источники тепла на спутнике достаточно мощны, чтобы стать причиной обезвоживания глубинных слоев и формирования приповерхностного слоя воды толщиной более 100 км. Гравитационные измерения, проведенные аппаратурой станции «Галилео», подтвердили дифференциацию тела Европы: твердое ядро и водно-ледяной покров толщиной около 100 км, хорошо отражающий солнечные лучи. Возможно, этот океан даже теплый: существуют предположения о существовании в нем примитивных форм жизни. Планируются международные экспедиции для исследования предполагаемых океанов Европы.

Европа – это спутник планеты Юпитер, который является одним из наиболее известных. Его покрывает лед, слой которого очень толстый, но именно под ним, скорее всего, находится океан. В результате возникает надежда на то, что именно там есть жизнь, пусть и примитивная. Кроме того, в пустотах ледяной коры есть многочисленные озера, как это есть и в Антарктиде.

Данные результаты удалось получить после того, как были проведены специальные исследования с использованием зонда Galileo. Этот зонд был запущен в далеком 1989 года, и с того времени ученые постоянно наблюдали за планетой Юпитер, а также окрестностями. Аппарат закончил работать в 2003 году, после чего жители Земли получили несколько десятков гигабайт ценной информации, а также больше, чем 14 тысяч снимков Юпитера и спутников. В настоящий момент полученные данные продолжают анализироваться.

Благодаря наблюдениям за спутником Европа удалось установить, что есть определенные геологические, а также орбитальные особенности. Их можно объяснить только благодаря тому, что есть океан скрытый плотным льдом. К тому же количество воды значительное, по сравнению со всеми океанами планеты Земля. Итак, Европа полностью покрыта водой, глубина которой достигает несколько сотен километров. Дело в том, что верхний слой, а именно 10-30 километров, превратились в ледяную корку.

Тем не менее, кора, скорее всего, похожа на дырявый сыр, в полостях которого находятся многочисленные озера, напоминающие скрытые озера Антарктиды. Данный вывод был сделан учеными, работающими под руководством профессора Дональда Бланкешипа. Ученые изучали фотографии, которые были получены и смогли проанализировать необычные структуры спутника. Эти структуры очень выделяются на общем фоне, являющимся гладким, ведь они сформированы округлыми. Таким образом, лед располагается хаотично. Ученые учитывали, что подобные образования есть и на нашей планете, но только в ледниках, которые покрывают потухшие вулканы.

Авторы решили, что на спутнике могут появляться такие структуры, потому что теплообмен между слоем льда и водой, которая находится под ним, является активным. Данный теплообмен может приводить к тому, что происходит обмен различных химических веществ, а также энергией между ледовой поверхностью и другими слоями Европы, а поэтому там, вероятнее всего, есть жизнь.

Предлагаем представить спутник Европу, который является большой ледяной корой, размещенной над океаном. Температура льда составляет -170C, но дно чуть-чуть теплее. Конечно, данная разница заметна только с точки зрения геологии. От скрытого океана могут подниматься «тепловые пузыри», но в тоже время они тратят собственную энергию на то, чтобы лед начал таять, в результате чего образуются пустоты.

Лед постепенно истончается, теряет стабильность. Лед деформируются из-за приливных сил, направляемых соседней большой планетой, начинает трескаться. Тонкие участки разрушаются, а вместо них появляются ледяные блоки большого размера. Через возникшие промежутки в глубину двигаются вещества, в которых содержится значительное количество солей. Постепенно эти вещества достигают озера, расположенного подо льдом. Впоследствии блоки вновь застывают, а на поверхности спутника возникают многочисленные хаотические нагромождения. «Пузырь тепла» теряет собственную энергию, а подледное озеро становится холодным и постепенно превращается в лед.

В действительности это только теория. Только специальная космическая миссия позволит подтвердить необычную структуру спутника Европы, которая включает подледные озера, огромный океан. Данный проект назвали Planetary Science Decadal Survey и он будет реализовываться в 2013-2022 годах.

Европа – шестой по счёту спутник . Поверхность его представляет собой ледяную корку из водного льда от 10 до 30 км. Под коркой – жидкий океан глубиной 20-30 км. Ниже океана идёт толстый слой горных пород, а в центре планеты расположено металлическое ядро.

Вокруг Юпитера, отстоящего на расстоянии 670 900 км, Европа облетает за 3.5 суток на скорости 50 000 км/ч, обращена к планете всегда одной стороной. Размерами она уступает , но имеет схожую плотность.В составе спутника имеются силикатные породы, и это делает её схожей с планетами земной группы.

Атмосфера Европы очень разреженная и имеет в своём составе молекулярный кислород. Разреженность настолько сильная, что давление у поверхности равно около 1/100000000000 части земной.

С большой вероятностью можно считать, что этот сателлит Юпитера, как и остальные галилеевы спутникиГалилеевы спутники Собирательное название 4 крупнейших спутников Юпитера: Ио, Европы, Ганимеда и Каллисто , сформировался из диска пыли и газа, окружавшего планету. На это указывает форма орбит спутников – они практически круговые.

Поверхность

Поверхность Европы уникальна. Она чрезвычайно ровная, и лишь изредка попадаются структуры, похожие на холмы с высотами около сотни метров.

Поверхностный лёд очень чистый, что говорит о его молодости.

Равнинные области. Равнина такого типа может быть образована извержением криовулкана. Это вулканы крайне низких температур, извергающие аммиак, воду, метановые соединения. Они заполняют площади и затвердевают.
Хаотические районы. Они заполнены случайными обломками разных форм.
Области, состоящие из линий и полос. Это трещины и разломы ледяного панциря. Они опоясывают всю поверхность планеты.
Хребты. Они чаще всего имеют сдвоенную структуру. Образование их относят к процессу нарастания льда на кромках трещин, которые попеременно открываются и закрываются.
Кратеры от ударов .

Малое количество кратеров подтверждает небольшой возраст поверхности, оцениваемой в 20 – 180 млн. лет. На поверхности очень холодно и чрезвычайно высок радиационный уровень. Температура держится в пределах от -150°С до -190°С.

На поверхности планеты также имеются элементы солей, а также соединения железа и серы. Они придают красноватый оттенок внутренних частей трещин.

Ещё одной особенностью стали «веснушки». Они имеют вид тёмных образований выпуклых или вогнутых форм. Есть предположение, что они получились в результате действия разогреваемого внутреннего льда на внешний, более холодный.

Океан

Основным признаком того, что подо льдом есть океан, стало наличие магнитного поля. Для этого необходим токопроводящий слой, и океан солёной воды очень подходит. Существует ещё один признак наличия океана: некогда кора планеты подверглась сдвигу на 80°. Но если бы она прочно прилегала к недрам, сдвига бы не было.

Существует гипотеза, что подлёдный океан взаимодействует с поверхностными льдами, обмениваясь с ними газами и минералами. Это указывает на богатый химический состав воды.

Есть ли жизнь на Европе

Европа – реальный шанс отыскать жизнь. Пока не выявлено прямых признаков этого, но наличие жидкой воды позволяет надеяться на успех. Возможно, в подповерхностных слоях океана существует некоторое подобие микробной жизни. Жизненные формы вполне могут проявиться на дне океана возле гидротермальных источников. Возможно существование организмов и под ледяным панцирем в прикреплённом к нему состоянии, подобно водорослям. Всё зависит от температуры океана и его солёности. Слишком низкая температура и большая солёность резко уменьшают вероятность какой-либо формы жизни.

Что же касается наличия кислорода, то этот фактор признан благоприятным. Профессор Аризонского университета Р. Гринберг утверждает, ссылаясь на свои вычисления, что океан Европы достаточно насыщен кислородом. Он считает, что его вполне хватит для возникновения и функционирования некоторых форм жизни. Метеориты тоже могли занести микроорганизмы на планету.

В 2013 году появилось известие об открытии на Европе перекиси водорода. А это уже потенциальный источник энергии для некоторых бактерий. Также найдены следы филлосиликатов - глинистых минералов кометного или астероидного происхождения, повышающие шансы для существования жизни.

Прогулки по льдам

Путешествовать по Европе лучше всего на буере. Правда, обычный парус тут не годится, потому что ветра вряд ли дождёшься. Поэтому приспособим специальный парус, для улавливания солнечного ветра.

Капсула нашего буера должна быть надёжно защищена от радиации – здесь этого добра так много, что смертельную дозу можно получить в минуты. Полозья буера у нас очень длинные и широкие, ведь это не ровный байкальский лёд – вся поверхность планеты испещрена трещинами и разломами.

Раскрываем парус и трогаемся. Мороз сегодня средний -160°С. Полозья бесшумно скользят по крепкому льду, скорость растёт. Главное, вовремя замечать трещины и торосы. Если на минуту забыть, где мы, то вполне можно представить, что это антарктические просторы. За исключением того, что отсутствует атмосфера.

Исследования Европы

Впервые Европа была сфотографирована станциями «Пионер-10 и 11» в 1973-74 годах. Через пять лет первый и второй «Вояджеры» не только сделали фотографии, но и провели некоторые исследования. Тогда и возникла гипотеза о наличии жидкого океана.
В 1994 году при помощи телескопа «Хаббл» в атмосфере спутника было выявлено присутствие молекулярного кислорода.
1999 – 2000 годы – время наблюдения спутника космической обсерваторией «Чандра». Она обнаружила рентгеновское излучение Европы и .
С 1995 по 2003 годы планета исследовалась автоматическим зондом «Галилео». Он максимально сближался с поверхностью Европы на 201 км. Обнаружились дополнительные признаки наличия океана. Чтобы на планету не попали земные микроорганизмы, зонд был уничтожен в атмосфере Юпитера.
В 2007 году, пролетая к , аппарат выполнил очередное фотографирование ледяной планеты.

Планы изучения

Существует несколько проектов исследования Европы и цели предполагаемых миссий различны. Это и изучение химического состава, и поиск жизненных форм океана. Все эти проекты рассчитываются с тем условием, что работы будут производиться в условиях радиационного фона, который в миллион раз выше земного .

Есть предложение создать атомный плавящий зонд («Криобот»), который бы смог расплавлять ледяной панцирь до достижения водного слоя. В воде в работу вступит другой аппарат – «Гидробот» – он будет собирать и отсылать на Землю информацию.

В 2016 году NASA выделила средства на разработку проекта Europa Clipper.Это можно считать началом официальной подготовки к полёту на Европу. Аппарат должен быть запущен в 2020-м году

Нам даже не представить, в какие формы может быть заключено существование и материи, и самой жизни. И, глядя в телескоп на сверкающую жемчужину возле сияющего Юпитера, нужно задуматься: а вдруг, именно там эта жизнь?

Один из крупнейших спутников Юпитера – Европа – давно привлекает внимание астрономов. Что скрывается под толстым ледяным покровом планеты? Ученый Ричард Гринберг утверждает, что это небесное тело покрыто океаном, а значит, что всегда есть надежда, обнаружить там жизнь.

Европа – самая маленькая из «лун Галилея», вращающихся вокруг Юпитера. Имея диаметр 3000 километров, она лишь немного уступает в размере Луне. Как и другие спутники Юпитера, Европа относится к молодым планетарным образованиям с мягкой поверхностью. От других тел Солнечной системы ее отличает наличие кислорода в атмосфере и ледяной панцирь, полностью сковывающий поверхность.

Тридцать лет посвятил изучению Европы профессор университета Аризоны Ричард Гринберг – один из сторонников теории существования жизни на этом небесном теле. Изучив данные с исследовательских спутников «Галилео» и «Кассини», он пришел к выводу, что под ледяной поверхностью скрывается океан.

Подобное мнение не распространено в научном сообществе. Большинство астрономов предполагают, что толщина льда на поверхности Европы достигает десятков километров. Однако в защиту своей теории Гринберг приводит много разумных аргументов.

Европа – очень молодое небесное тело по астрономическим меркам, подверженное тектоническим процессам в ядре. При этом должны происходить сейсмические инциденты и извержения вулканов, даже если мы их не видим под толщей льда. Разумно было бы допустить, что где-то в глубине лед переходит в жидкое состояние.

Вторым фактором, дополняющим картину, можно считать сильные отклонения Европы от орбиты. За 85 часовой оборот вокруг Юпитера, луна отклоняется в среднем на 1% от стабильной орбиты. Такое движение обязательно вызовет приливной эффект. При этом диаметр экватора должен увеличиваться в среднем на 30 метров. Для примера – под воздействием Луны экватор Земли изменяется всего на 1 метр.

Постоянные подогрев и взбалтывание должны поддерживать внутренний океан Европы в жидком состоянии. Дальше Гринберг дает волю своему воображению и предполагает, что микроорганизмы могли попасть на поверхность луны Юпитера вместе с метеоритами. Далее они просто проникали вглубь через глубокие трещины, покрывающие ледяную кору. Существование таких расселин подтверждают многочисленные снимки исследовательских зондов.

Гринберг подробно описывает биохимические процессы, которые могут привести к насыщению кислородом воды, а следовательно – к появлению и росту микроводорослей. Для себя профессор уже доказал существование живых организмов на Европе, а теперь пытается достучаться до общественности и научного сообщества.

В своей книге «Европа без маски» профессор Ричард Гринберг рассказывает не только о своей теории и ее доказательствах, но и об интригах в проекте «Галилео», в котором он сам принимал участие. С его слов, утверждение, что Европа покрыта сплошным и монолитным слое льда построено не на научных доказательствах, а было высказано руководством проекта и принято на веру остальной командой.