Europa (satelliet) kenmerken, samenstelling, baan, beweging

Europa Het is een natuurlijke satelliet of de maan van Jupiter, ontdekt in 1610 door de Italiaanse astronoom Galileo Galilei (1564-1642). Het maakt deel uit van de So -Called Galilean Moons, samen met Ganymedes, IO en Callisto. Zijn naam komt uit een personage uit de Griekse mythologie: Europa was de moeder van koning Minos de Kreta, een van de vele liefhebbers van de koning van de goden.

De Duitse astronoom Simon Marius, tijdgenoot van Galileo, stelde de naam voor in een werk van hem, waarin de ontdekking van de Joviaanse satellieten ook werd toegeschreven voordat Galileo hem aankondigde.

Figuur 1. Natuurlijk kleurbeeld van Europa genomen door de Galileo -missie, de lijnen zijn waarschijnlijk fracturen in de schors met blootgestelde rotsen. Bron: Wikimedia Commons. NASA/JPL/DLR/PUB -domein

Een andere aanduiding die voor deze satelliet wordt gebruikt en momenteel in onbruik is die Galileo oorspronkelijk heeft voorgesteld, met Romeinse cijfers. Zo is Europa ook Jupiter II, omdat het de tweede Galileïstische maan is in nabijheid tot de planeet (IO is het dichtst in de buurt, maar er zijn vier andere kleinere manen). 

Uiteindelijk boog astronomen voor de suggestie van Marius, die satellieten onafhankelijk van Galileo hadden kunnen ontdekken.

De ontdekking van Galileaanse manen rond Jupiter was een mijlpaal voor de wetenschap. Versterkte de heliocentrische theorie van Copernicus en zorgde ervoor dat de mensheid zich realiseerde dat de aarde niet het centrum van het universum was.

Galilea -manen bleven echter lang als kleine lichtpunten, gezien met de telescoop rond Jupiter rond Jupiter.

Dat was tot de onbemande missiespionier, Voyager, Galileo en New Horizons een lawine van informatie over Europa en de resterende satellieten van de gigantische planeten brachten.

[TOC]

Algemene karakteristieken

Mogelijke bewoonbaarheid

Europa, nauwelijks kleiner dan de maan, heeft een water oceaan onder het oppervlak en wordt beschermd tegen de zonnewind door het Joviaanse magnetische veld, wat het bepaalde perspectieven van bewoonbaarheid geeft.

Figuur 2. Vergelijkende grootte van Europa, links, met de aarde en de maan. Bron: Wikimedia Commons. Apollo 17 Picture of the Who Earth: Nasatelescopic Image of the Full Moon: Gregory H. Reveraimage of Europe: NASA / JPL / Pub Domain

Hieraan wordt toegevoegd dat Europa tektonische activiteit kan hebben. En afgezien van de aarde, tot nu toe was er geen ander hemels object met complexe geologie.

Atmosfeer

Het heeft ook een atmosfeer, zwak maar met zuurstof en zijn dichtheid, hoewel niet zo hoog als land, suggereert dat er in zijn compositie een goede hoeveelheid gesteente is.

Oppervlak

Het ijsoppervlak is erg glad, nauwelijks geforrowed door de lijnen getoond in figuur 1. 

Deze lijnen weerspiegelen mogelijk spanningen in de ijzige korst van 100-150 km dik die Europa bedekt en de onderliggende rots blootlegt, waaronder er vloeibaar water is. 

Er is voldoende warmte in Europa om deze oceaan te behouden, vanwege getijwarming. 

Het is gebruikelijk om aan getijden te beschouwen als fenomenen van de oceanische massa's, maar de zwaartekrachtattractie verplaatst niet alleen het water, maar ook de rots. En deze processen dragen wrijving die de energie van de orbitale beweging verdrijft in warmte.

Geen magnetisch veld

Door de maatregelen van het magnetische veld gemaakt door onbemande missies, is het bekend dat Europa zijn eigen magnetische veld mist. Maar ze detecteerden ook het bestaan ​​van een ijzeren kern en een laag water rijk aan mineraalgehalte onder de cortex. 

Deze maatregelen geven aan dat het kompas van een reiziger die in Europa aankwam een ​​gekke invloed zou hebben, vooral wanneer de benadering van Jupiter maximaal is. En het is dat het intense Jovian Magnetic Field interageert met het geleidingsmateriaal van de ondergrond, wat dergelijke schommelingen veroorzaakt.

Kan u van dienst zijn: continuïteitsvergelijking

De albedo de europa

Het is bekend dat Europa een bevroren en ontkoppelingsoppervlak heeft, niet alleen door de informatie verkregen via afbeeldingen, maar ook door de maatregelen die zijn genomen Albedo. 

De albedo van enig object -anomisch of van een andere aard -is de fractie van het licht dat reflecteert. Daarom varieert de waarde tussen 0 en 1. 

Als de albedo 0 waard is, betekent dit dat het object al het licht absorbeert zonder iets te reflecteren, integendeel, als het 1 waard is, weerspiegelt het het.

De spiegels zijn objecten met een grote albedo en die van Europa is 0.69. Dat betekent dat het ongeveer 69 % van het licht weerspiegelt dat het oppervlak bereikt, een indicatie dat het ijs dat het bedekt schoon en recent is. 

Daarom is het oppervlak van Europa relatief jong, geschat op ongeveer 10 miljoen jaar. Oude ijsoppervlakken zijn meestal erg donker en hebben minder albedo.

Een ander feit dat voorstander is, is dat het oppervlak van Europa nauwelijks invloed heeft op kraters, wat suggereert dat voldoende geologische activiteit is om het bewijs van effecten te wissen. 

Een van deze weinige kraters verschijnt onderaan figuur 1. Het is de lichte plek in de vorm van een mol met een donker centrum, Pwyll Crater genoemd, ter ere van de Keltische goddelijkheid van de onderwereld.

Samenvatting van de belangrijkste fysieke kenmerken van Europa

Vertaalbeweging

Europa beweegt rond Jupiter met een periode van iets meer dan 3 en een halve dag, na een nogal cirkelvormige baan.

Een eigenaardigheid in de translationele beweging van Europa is dat het in synchrone rotatie is met Jupiter. Daarom toont altijd hetzelfde gezicht naar de planeet, net zoals de maan het doet met de aarde. Dit fenomeen staat ook bekend als Marea -koppeling.

figuur 3. Europa toont altijd hetzelfde gezicht aan Jupiter dankzij synchrone rotatie. Bron: NASA.

Marea -koppeling wordt gekenmerkt omdat het object in dit geval dezelfde tijd rond de meest massieve -chupiter rondomloopt -dan om een ​​complete draai te omdraaien.

De verklaring is dat hemelse lichamen geen specifieke massa's zijn, maar objecten met aanzienlijke dimensies. Daarom is de zwaartekracht die Jupiter op zijn satellieten uitoefent niet homogeen, intenser aan de dichtstbijzijnde kant, en minder intens aan de verste kant.

Aldus is een periodieke vervorming afkomstig van Europa, dat ook wordt beïnvloed door de zwaartekracht die de andere nabijgelegen Galileaanse manen uitoefenen.

Het resultaat is een versterking van zwaartekrachten in een fenomeen dat bekend staat als Orbitale resonantie, Omdat de andere manen op precieze tijdsintervallen zwaartekracht uit Europa trekken.

Laplace Resonance

En natuurlijk doet Europa hetzelfde met de andere manen, het creëren van een soort harmonie onder iedereen.

De wederzijdse zwaartekrachteffecten van Galileaanse manen worden genoemd Laplace Resonance, Ter ere van zijn ontdekker, de Franse wiskundige en astronoom Pierre Simon de Laplace in 1805.

Er zijn verschillende soorten resonantie in de natuurkunde. Dit is een ongebruikelijke resonantie waarin de revolutieperioden van de drie manen zijn in relatie 1: 2: 4. Elke kracht die op een van de leden van dit systeem wordt uitgeoefend, wordt overgedragen aan anderen, via zwaartekrachtinteractie.

Kan u van dienst zijn: elektromagnetisch spectrum: kenmerken, banden, toepassingenFiguur 4. Orbitale resonantieanimatie onder Galileaanse satellieten. Bron: Wikimedia Commons. Gebruiker: Matma Rex / Public Domain.

Daarom maken de getijdenkrachten alle Europa onderworpen aan stukken en compressies die de hierboven beschreven verwarming ontstaan. En het zorgt er ook voor dat Europa een vloeibare water oceaan binnen heeft.

Roterende beweging

Europa heeft een rotatiebeweging rond zijn eigen as, die, zoals we hebben gezegd, dezelfde duur heeft als de orbitale periode, dankzij de bevestiging van getijden die het heeft met Jupiter.

Samenstelling

In Europa zijn dezelfde elementen aanwezig als op aarde. In de atmosfeer is er zuurstof, ijzer en silicaten in de kern, terwijl het water, de meest opvallende stof, de laag onder de schors bezet.

Water onder Europa is rijk aan minerale zouten, zoals natriumchloride of gewoon zout. De aanwezigheid van magnesiumsulfaat en zwavelzuur kan gedeeltelijk de roodachtige lijnen verklaren die het oppervlak van de satelliet kruisen.

Er wordt ook aangenomen dat er in Europa zijn Tholins, Organische verbindingen die worden gevormd dankzij ultraviolette straling.

Tholins komen vaak voor in bevroren werelden zoals Europa en Titan, Saturn's Moon. Voor hen om te vormen, zijn koolstof, stikstof en water vereist.

Interne structuur

De interne structuur van Europa is vergelijkbaar met die van de aarde, omdat het een kern, een mantel en een korst heeft. Zijn dichtheid, samen met IO's.

Figuur 5. Interne structuur van de vier Galilese manen, volgens theoretische modellen. Bron: Kutner, m. Astronomie: een fysiek perspectief.

De kern van Europa is niet gesmolten metaal (in tegenstelling tot IO), wat suggereert dat water onder de korst een hoog mineraalgehalte heeft, omdat het Europese magnetisme voortkomt uit de interactie tussen een goede geleider zoals water met zouten met zouten en het intense magnetische veld van Jupiter.

In de rotsmantel zijn er in overvloed de radioactieve elementen, die bij het rotten van energie uitzenden en een andere bron van interne hitte vormen voor Europa, afgezien van de getijdenverwarming.

De buitenste waterlaag, gedeeltelijk bevroren en gedeeltelijk vloeibaar, wordt in sommige gebieden geschat op 100 km dik, hoewel anderen beweren dat het ongeveer 200 m is.

In elk geval zijn experts het erover eens dat de hoeveelheid vloeibaar water in Europa het dubbele kan worden wat op aarde bestaat.

Er wordt ook aangenomen dat er meren in de scheuren van de ijscortex zijn, zoals gesuggereerd in figuur 6, die ook het leven zou kunnen huisvesten. 

Het ijzige oppervlak ontvangt de continue interactie met de geladen deeltjes verzonden vanuit de Joviaanse stralingsbanden. Het sterke magnetisme van Jupiter versnelt elektrische belastingen en geeft ze van energie. Aldus bereiken de deeltjes het oppervlakte -ijs en fragmenteren de watermoleculen.

In het proces wordt veel energie vrijgegeven, genoeg om de heldere gaswolken rond Europa te vormen die op zijn pad de Cassini -sonde hebben waargenomen, terwijl hij op weg was naar Saturnus.

Figuur 6. Interne structuur van Europa volgens de modellen gemaakt met de beschikbare informatie. Bron: Wikimedia Commons.

geologie

Onbemande missies hebben veel informatie over Europa bijgedragen, niet alleen in de veelheid van beelden met een hoge resolutie die ze van het oppervlak hebben verzonden, maar ook vanwege de zwaartekrachteffecten van Europa op schepen.

De beelden onthullen een zeer lichtgeel oppervlak, zonder opmerkelijke reliëfs, zoals hoge bergen of opmerkelijke kraters, in tegenstelling tot andere Galileaanse satellieten.

Kan u van dienst zijn: mechanisch voordeel: formule, vergelijkingen, berekening en voorbeelden

Maar wat de meeste aandacht trekt, is het raamwerk van bochtige lijnen die continu kruisen en dat we duidelijk zien in figuur 1.

Wetenschappers geloven dat deze lijnen hun oorsprong hebben in diepe kloven op ijs. De lijnen hebben meer uitzicht, de lijnen hebben een donkere rand met een lichtere centrale strip waarvan wordt aangenomen dat het een product is van grote geyers. 

Figuur 7. Europa's geisers, gezien door Hubble. Bron: NASA.

Deze hoge stoomkolommen (veren) van enkele kilometer hoog bestaan ​​uit heter water dat uit het interieur ontstaat door breuken, zoals gerapporteerd door de Hubble Space Telescope -observaties.

Sommige analyses onthullen de sporen die door water zijn achtergelaten met een groot mineraalgehalte en vervolgens verdampt.

Het is mogelijk dat er onder de cortex van Europa subductieprocessen zijn, zoals op aarde worden gegeven, waarin de tektonische platen samenkomen aan de randen, wat bewegen met betrekking tot de anderen in de zo -geramde subductiegebieden.

Maar in tegenstelling tot de aarde, zijn de platen van ijs die op de vloeibare oceaan bewegen, in plaats van het op magma te doen, zoals het geval is op aarde.

Mogelijke bewoonbaarheid van Europa

Veel experts zijn ervan overtuigd dat Europa's oceanen een microbieel leven kunnen bevatten, omdat ze rijk zijn aan zuurstof. Bovendien heeft Europa sfeer, hoewel zwak, maar met de aanwezigheid van zuurstof, een element dat nodig is om het leven te ondersteunen.

Een andere optie om het leven te huisvesten is de ingekapselde meren in de ijscortex. Op dit moment zijn het aannames en er zijn nog veel meer bewijs om ze te bevestigen.

Sommige bewijzen worden nog steeds toegevoegd om deze hypothese te versterken, bijvoorbeeld de aanwezigheid van kleimineralen in de cortex, die worden geassocieerd met organische stof op aarde. 

En een andere belangrijke stof die volgens nieuwe bevindingen wordt gevonden op het oppervlak van Europa is natriumchloride of gewoon zout. Wetenschappers hebben bewezen dat tafelzout, onder de omstandigheden die in Europa heersen, de lichtgele kleur verwerft, die op het oppervlak van de satelliet wordt gewaardeerd.

Als dit zout uit de oceanen van Europa komt, betekent dit dat ze heel goed in de gelijkenis met land houden, en daarmee de mogelijkheid van huisleven. 

Deze bevindingen impliceren niet noodzakelijkerwijs dat er leven in Europa is, maar, indien bevestigd, heeft de satelliet voldoende voorwaarden voor zijn ontwikkeling.

Er is al een NASA -missie genaamd Europe Clipper, die momenteel in ontwikkeling is en de komende jaren kan worden gelanceerd. 

Onder de doelstellingen zijn de studie van het oppervlak van Europa, de geologie van de satelliet en de chemische samenstelling, evenals de bevestiging van het bestaan ​​van de oceaan onder de cortex. We zullen wat langer moeten wachten om het te weten.

Referenties

1. BBC. Waarom Europa, de ijzige maan van Jupiter, de beste kandidaat is om een ​​buitenaards leven te vinden in het zonnestelsel?. Opgehaald uit: BBC.com.
2. Eales, s. 2009. Planeten en planetaire systemen. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, m. 2003. Astronomie: een fysiek perspectief. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the New Millennium. Derde editie. Thomson-Brooks/Cole.
5. Zaden, m. 2011.Het zonnestelsel. Zevende editie. Cengage leren.
6. Wikipedia. Europa (maan). Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg.
7. Wikipedia. Europa Clipper. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.