Eiropa (pavadonis)

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt
Šis raksts ir par Jupitera pavadoni. Par citām jēdziena Eiropa nozīmēm skatīt nozīmju atdalīšanas lapu.
Eiropa
Patiesajās krāsās Eiropa no "Galileo" zondes
Eiropa, attēls uzņemts no "Galileo" zondes.
Atklāšana
Atklājējs/i G. Galilejs
S. Marijuss
Atklāšanas datums 1610. gada 7. janvārī
Apzīmējumi
Citi nosaukumi Jupiters II
Orbitālie parametri[3]
Epoha 2004. gada 8. janvārī
Periapsis 664 862 km[1]
Apoapsis 676 938 km[1]
Vidējais orbītas rādiuss 670 900 km[2]
Ekscentricitāte (orbītas izstiepums) 0,009[2]
Apriņķošanas periods 3,551181 dienas[2]
Vidējais apriņķošanas ātrums 13,740 km/s[2]
Slīpums 0,470° (attiecībā pret Jupitera ekvatoru)[2]
Pavadonis Jupitera pavadonis
Fiziskie parametri
Vidējais rādiuss 1569 km (0,245 no Zemes rādiusa)[2]
Virsmas laukums 3,09×107 km² (0,061 no Zemes virsmas)[4]
Tilpums 1,593×1010 km³ (0,015 no Zemes tilpuma)[4]
Masa 4,80×1022 kg (0,008 no Zemes masas)[2]
Vidējais blīvums 3,01 g/cm³[2]
Ekvatoriālais brīvās krišanas paātrinājums uz virsmas 1,314 m/s² (0,134 g)[1]
Otrais kosmiskais ātrums 2,025 km/s[1]
Rotācijas periods sinhronizēta
Ass slīpums 0,1°[5]
Albedo 0,67 ± 0.03[6]
Virsmas temperatūra min vid maks
Virsma ~50 K[7] 102 K 125 K
Redzamais spožums 5,29 (opozīcija)[6]
Atmosfēra
Atmosfēras spiediens 1 µPa[8]

Eiropa (grieķu: Ευρώπη) ir Jupitera pavadonis, mazākais no četriem Galileja pavadoņiem. Domājams, ka zem pavadoņa ledus segas atrodas okeāns, kurā nav izslēgta dzīvības esamība.[9]

Atklāšanas vēsture un nosaukums[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Eiropu atklāja Galileo Galilejs 1610. gadā ar pasaulē pirmo teleskopu. Uz pavadoņa pirmatklājēja statusu pretendēja arī vācu astronoms Simons Mariuss, kurš novēroja pavadoni 1609. gadā, taču pētījumu rezultātus nebija publicējis.

Eiropa nosaukta sengrieķu mitoloģiskas personas vārdā. Tā bija meitene, kuru nolaupīja Zevs (romiešu mitoloģijā — Jupiters). Nosaukumu „Eiropa” deva tieši Mariuss Simons 1614. gadā, taču ilgu laiku tas netika lietots. Galilejs četrus atklātos pavadoņus nosauca par „Mediči planētām” un deva tiem kārtas numurus. Eiropa skaitījās kā „otrais Jupitera pavadonis”. Tikai 20. gs. vidū nosaukums „Eiropa” guva vispārēju atzīšanu.

Fiziskais raksturojums[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Eiropas iekšējā uzbūve

Eiropa ir lielāko Saules sistēmas pavadoņu skaitā un izmēru ziņā ir līdzīga Mēnesim. Tā pret Jupiteru visu laiku ir pagriezta ar vienu pusi. Jo, Eiropa un Ganimēds atrodas orbitālajā rezonansē — to orbitālo periodu attiecība ir 1:2:4.

Eiropa vairāk līdzinās Zemes grupas planētām, nekā citiem „ledus pavadoņiem”, jo lielā mērā sastāv no iežiem. Tā pilnībā ir pārklāta ar ūdens slāni apmēram 100 km biezumā (daļēji 10-30 km biezas ledus kārtas veidā; daļēji, domājams, šķidra okeāna veidā). Vēl dziļāk ieguļ iežu slānis, bet centrā, iespējams, atrodas neliels metālisks kodols.

Virsma[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Apgabals ar "iesalušiem ledus gabaliem", liecina par pagātnē iespējamo pilnīgo atkušanu.

Eiropas virsma ir ļoti līdzena, un izceļas tikai nedaudzi dažu simtu metru augsti pakalniem līdzīgi veidojumi. Pavadoņa augstais albedo liecina, ka ledus virskārta ir samērā tīra, tātad „jauna” (ir viedoklis, ka, jo tīrāks ledus uz „ledus pavadoņiem”, jo tas ir jaunāks). Krāteru skaits ir neliels un ir tikai trīs krāteri ar diametru virs 5 km, kas arī liecina par samērā jauno pavadoņa virsmu. Tās vecums tiek lēsts ne vecāks par 30 mlj. gadu, un var secināt, ka uz Eiropas ir augsta ģeoloģiskā aktivitāte. Tajā pat laikā, salīdzinot no zondēm „Voyager” un „Galileo” ar 20 gadu intervālu sūtītās fotogrāfijas, netika atrastas nekādas izmaiņas.

Virsmas temperatūra ir no -150 °C līdz -190 °C. Uz pavadoņa virsmas ir iespējama augsta radiācija, jo Eiropa šķērso spēcīgo Jupitera radiācijas zonu.

Visu Eiropas virsmu klāj savstarpēji krustojošas līnijas. Tie ir ledus slāņa lūzumi un plaisas. Dažas līnijas pilnībā apjož pavadoni. Plaisu tīklojums dažās vietās ir līdzīgs Zemes Ziemeļpola rajona ledus slāņa plaisām.

26 km. platais Pvill krāteris

Ir uzskats, ka Eiropas virsma pastāvīgi mainās, t.i. veidojas jauni lūzumi. Dažu plaisu malas var pārvietoties viena pret otru, turklāt zemledus šķidrums reizēm var izspiesties pa plaisām uz augšu. Uz Eiropas ir novērojamas samērā garas dubultgrēdas; iespējams tās veidojas, uzaugot ledum uz plaisu malām, tām atveroties un aizveroties.

Dažu apgabalu virsmas reljefs dod pamatu domāt, ka šajos apgabalos virsma bija pilnīgi izkususi, un ūdenī pat peldēja aisbergi un ledus gabali. Turklāt redzams, ka ledus gabali, kas tagad ir iesaluši, agrāk veidoja vienotu struktūru, bet pēc tam sadalījās un sagriezās.

Uz virsmas vēl var redzēt Pvill krāteri, kura centrā ir paugurs, kas ir augstāks par krātera malām. Tas varētu liecināt par mīkstā ledus vai ūdens izplūdumu caur meteorīta izsisto caurumu.

Eiropas virsma klasificējas šādos pamattipos:

  • Līdzenumu apgabali. Gludi līdzenumi var veidoties kriovulkānu aktivitātes rezultātā, kuru izvirdumi apklāj ar ūdeni lielas platības.
  • Haotiskie apgabali, kas atgādina haotiski izsvaidītas dāžādas ģeometriskas formas atlūzas.
  • Apgabali ar dažādu līniju un joslu koncentrāciju.
  • Grēdas, pārsvarā dubultgrēdas.
  • Krāteri

Okeāns[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Augstāk minētais Eiropas virsmas raksturojums liecina par šķidra okeāna esamību zem biezās ledus kārtas. Okeāna iespējamais dziļums līdz 90 km; tā kopējais tilpums pārsniedz pasaules okeāna tilpumu uz Zemes. Siltums, kurš nepieciešams lai uzturētu ūdeni šķidrā stāvoklī, domājams, veidojas uz paisumu mijiedarbības rēķina (paisumi paceļ pavadoņa virsmu līdz 30 metru augstumam). Tajā pat laikā ir arī cita teorija, kas izskaidro virsmas raksturu nevis ar šķidra ūdens, bet ar mīksta ledus esmību zem pavadoņa virsmas.

Zemledus okeāna esamību apstiprina Eiropas magnētiskā lauka mainīgais raksturs. Ja magnētiskais lauks veidotos feromagnētiskā kodola iespaidā, tad tas būtu daudz stabilāks un vājāks. Magnētiskie poli atrodas netālu no ekvatora un pastāvīgi pārvietojas. Magnētiskā lauka intensitātes un orientācijas izmaiņas korelē ar Jupitera magnētiskā lauka šķērsošanu pavadoņa kustībā pa orbītu. To var izskaidrot tikai ar elektrovadoša šķidruma esamību zem ledus virskārtas: Jupitera spēcīgais magnētiskais lauks inducē sāļajā okeānā elektriskās strāvas, kuras, savukārt, veido pavadoņa īpatnējo magnētisko lauku.

Virsmas tumšo līniju un plankumu spektrālanalīze atklāja sāļu klātbūtni (magnija sulfāts). Sarkanīgā nokrāsa liek domāt arī par sēra un dzelzs savienojumu klātbūtni. Acīmredzams, šie sāļi ietilpst Eiropas okeāna sastāvā. Turklāt ir atklātas ūdeņraža pārskābes un spēcīgu skābju pēdas.

Tiek uzskatīts, ka Eiropas zemledus okeāns pēc saviem parametriem ir tuvs Zemes okeānu apgabaliem ģeotermālo avotu tuvumā, kā arī Antarktīdas zemledus ezeriem. Tādās ūdenskrātuvēs būtu iespējama arī dzīvība. Tajā pat laikā daži zinātnieki uzskata, ka Eiropas okeāns varētu saturēt samērā indīgu substanci, kas nebūtu piemērota dzīvo organismu esamību.

Bez Eiropas okeāni teorētiski ir iespējami uz Ganimēda un Kallisto (spriežot pēc magnētiskā lauka struktūras). Bet aprēķini rāda, ka šķidrais slānis uz šiem pavadoņiem sākas dziļāk un tā temperatūra ir daudz zemāka par nulli (ūdens paliek šķidrā stāvoklī pateicoties augstajam spiedienam).

Šķidra okeāna atklāšanai būtu būtiska nozīme ārpuszemes dzīvības meklējumiem. Tā kā okeāna siltuma uzturēšana notiek nevis ar saules izstaroto gaismu, bet gan ar paisuma izdalīto siltumu, tad tas mazina nepieciešamību planētai atrasties tuvu zvaigznei, lai uz tās būtu šķidrs ūdens, kas savukārt nepieciešams uz olbaltumu bāzētas dzīvības pastāvēšanai. Tad teorētiski dzīvība varētu būt arī planetāro sistēmu perifērijas apgabalos, blakus pundurzvaigznēm, un pat tālu no zvaigznēm.

Atmosfēra[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Kosmiskā zonde „Galileo” atklāja uz Eiropas jonosfēru, kas norāda uz šī pavadoņa atmosfēras esamību. Vēlāk ar Habla kosmiskā teleskopa palīdzību tiešām tika atklātas ļoti retinātas atmosfēras pēdas, kuras spiediens nepārsniedz 1 μPa. Atmosfēra sastāv no skābekļa, kas radies saules radiācijas iespaidā ledum sadaloties ūdeņradī un skābeklī (ūdeņradi pavadoņa vājais gravitācijas lauks nespēj noturēt).

Eiropas pētījumi ar kosmiskajām zondēm[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

Pirmās Eiropas kosmiskās fotogrāfijas veica zonde „Pioneer 10”, nolidojot garām pavadonim 1973. gada decembrī. Šo attēlu kvalitāte bija labāka, nekā bija iespējama ar tā laika teleskopiem.

1979. gada martā 732 tūkst. km attālumā garām Eiropai nolidoja „Voyager-1”, bet jūlijā - „Voyager-2” nolidoja 190 tūkst. km attālumā. Zondes nosūtīja kvalitatīvus pavadoņa attēlus (piemēram, sk.), kā arī veica dažādus mērījumus. Hipotēze par šķidra ūdens okeāna klātbūtni uz pavadoņa radās pateicoties „Voyager” datiem.

No 1995. gada decembra līdz 2003. gada septembrim Jupitera sistēmu pētīja kosmiskā zonde „Galileo”. No 35 aplidojumiem ap Jupiteru, 11 tika izplānoti, lai pētītu Eiropu (minimālais attālums — 201 km.). „Galileo” veica samērā detalizētu pavadoņa izpēti; tika iegūti jauni pierādījumi par labu okeāna esamībai. 2003. gadā „Galileo” tika iznīcināts Jupitera atmosfērā, lai nākotnē nevadāmā zonde nenokristu uz Eiropas un neinficētu pavadoni ar Zemes mikroorganismiem.

Atsauces un piezīmes[izmainīt šo sadaļu | labot pirmkodu]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 Izrēķināts, balstoties uz citiem parametriem
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 Overview of Europa Facts. NASA. Atjaunināts: 2007-12-27.
  3. JPL HORIZONS solar system data and ephemeris computation service. Solar System Dynamics. NASA, Jet Propulsion Laboratory. Atjaunināts: 2007-08-10.
  4. 4,0 4,1 Aprēķināts, izmantojot vidējo rādiusu
  5. Bills, Bruce G. (2005). "Free and forced obliquities of the Galilean satellites of Jupiter". Icarus 175: 233—247. doi:10.1016/j.icarus.2004.10.028.
  6. 6,0 6,1 Yeomans, Donald K. (2006-07-13). Planetary Satellite Physical Parameters. JPL Solar System Dynamics. Atjaunināts: 2007-11-05.
  7. Lucy-Ann McFadden, Paul Weissman, Torrence Johnson (2007). The Encyclopedia of the Solar System. Elsevier. 432. lpp.
  8. Savage, Donald; Jones, Tammy; Villard, Ray (1995-02-23). Hubble Finds Oxygen Atmosphere on Europa. Project Galileo. NASA, Jet Propulsion Laboratory. Atjaunināts: 2007-08-17.
  9. Possibility of Life on Europa (angliski)