В наше время многие американские астрономы и планетологи, занимающиеся поиском жизни в Солнечной системе, считают, что обнаружить жизнь можно скорее на Европе, спутнике Юпитера , с ее огромным океаном, чем на пустынном Марсе.
ЛЕДЯНОЙ СПУТНИК ЮПИТЕРА
Иногда на иллюстрациях к статьям о предполагаемой жизни под ледяной оболочкой океана Европы, спутника Юпитера, можно увидеть наших земных дельфинов. Конечно, было бы приятно встретить подобных морских животных в сотнях миллионов километрах от Земли, однако могут ли столь развитые существа обитать подо льдами столь далекого от нас спутника гигантской планеты?
Пожалуй, большинство ученых сейчас ответят на этот вопрос отрицательно, и у них будут для этого вполне веские основания. Какие же формы жизни ученые предполагают обнаружить на Европе?
Европа — один из четырех больших спутников Юпитера (всего их 16). Орбита спутника слегка вытянута, поэтому Европа то приближается к Юпитеру, то удаляется от него. Благодаря влиянию гравитации огромной планеты, Европа испытывает то растяжение, то сжатие.
Из-за этого ее недра разогреваются, что позволяет, несмотря на холод у поверхности, поддерживать в жидком состоянии значительное количество воды. По расчетам ученых, в центре Европы присутствует твердое металлическое ядро, которое покрыто слоем горных пород.
Далее идет жидкий океан, глубиной до 100 км, затем поверхностная кора изо льда, толщиной от 10 до 30 км. Средняя температура у поверхности спутника — минус 160 градусов Цельсия, поэтому не удивительно, что толщина приповерхностного льда достигает столь значительной величины.
Из-за огромного океана, покрытого льдом, поверхность Европы считается самой гладкой в Солнечной системе. Однако и на этой поверхности есть хребты изо льда, выпуклые и вогнутые образования — лентикулы (lat — lenticulae — веснушки), различные полосы и хаотичные области.
Эти особенности рельефа прямо говорят о том, что подо льдом присутствует жидкая вода. Например, образование ледяных хребтов объясняется намораживанием льда в местах разломов, через которые к поверхности «пробивается» жидкий океан.
На фотографии поверхности Европы бросаются в глаза многочисленные темные линии. Некоторые из них полностью опоясывают спутник, их ширина может достигать 20 километров. По мнению ученых, эти цветные полосы свидетельствуют о различии химического состава воды океана и льда на его поверхности.
Есть и предположение о том, что цвет полос может быть вызван жизнедеятельностью микроорганизмов, обитающих под ледяным покровом спутника.
ЗДЕСЬ ПРОСТО РАЙ ДЛЯ МИКРОБОВ!
Итак, речь зашла о возможности существования жизни на Европе. Какие к этому есть предпосылки? Ультрафиолетовое излучение Солнца и радиация воздействуют на поверхностный лед, расщепляя его на водород и кислород. Если более легкий водород быстро выносится в космос, то кислород остается у поверхности спутника.
Конечно, его не очень много и атмосфера Европы разрежена по сравнению с земной примерно в триллион раз. Однако кислород через поверхностные трещины из-за перемешивания слоев льда вполне может попадать в воды океана. Полагают, что концентрация кислорода в океане Европы вполне может быть сравнима с его концентрацией в глубинах океанов нашей планеты.
Получается, что на Европе есть жидкая вода, обогащенная кислородом, есть тепло, идущее из недр спутника. Полагают, что на дне океана могут быть даже действующие вулканы.
Рассуждая о возможной жизни на Европе, планетолог Джозеф Берне из Корнельского университета сказал следующее:
«Долгое время полагали, что для существования жизни нужны, по крайней мере, три условия — солнечный свет, атмосфера и вода. Теперь, обнаружив жизнь на морском дне, где нет атмосферы и солнечного света, зато полным-полно воды, первые два условия мы вполне можем отбросить. Раз уж огромные моллюски и трубчатые черви на нашей планете вполне могут существовать в таких условиях, питаясь микробами, которые кишмя кишат в теплой воде вокруг подводных вулканов, то почему бы не предположить, что нечто подобное может существовать и на Европе?»
Может быть, в океане Европы и нет существ, подобных дельфинам, или других крупных существ, но зато микроорганизмы на спутнике Юпитера, скорее всего, существуют.
В этом уверен планетолог Томас Голд, он говорит:
«Микробы — вот кто правит миром. Причем не только на Земле. Микробы вообще распространены по Вселенной, а уж на Европе проживать им сам бог велел. Такого океана, как тамошний, во всей Солнечной системе, наверное, больше не сыскать».
ОСТАЕТСЯ ТОЛЬКО ФАНТАЗИРОВАТЬ
После обнаружения на Европе океана, столь перспективного для обнаружения жизни, возникли самые различные проекты дальнейшего изучения этого небесного тела.
Одни предлагали, чтобы спускаемый аппарат пробурил ее ледяной панцирь и взял пробы воды, исследуя их на наличие микроорганизмов. Другие говорили даже о заброске на Европу минисубмарины, которая проплавила бы лед и поплавала бы в глубинах ее загадочного океана.
Может быть подо льдами Европы живут вот такие существа
В НАСА даже начали разработку нового проекта для изучения Европы под названием Clipper, бюджет которого оценивался в 2 млрд долларов. Предполагалось, что он мог быть запущен уже к 2021 году, однако в целях экономии бюджетных средств проект заморозили.
Правда, Европейское космическое агентство (ЕКА) планирует миссию по изучению Юпитера, ее вполне можно переориентировать и на исследование Европы, но все рассчитано на 2025—2030 годы. Этот проект тоже вполне могут заморозить, у европейцев сейчас немало проблем.
Похоже, в ближайшие десятилетия любителям пофантазировать можно «заселять» далекую ледяную Европу не только микробами, но и дельфинами, а то и разумными подводными гуманоидами.
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.
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 .
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.
| Солнечная система | |
|---|---|
| См.также: |
Возможно под ледяным покровом юпитерианского спутника Европы находятся океаны воды — единственное место вне Земли в солнечной системе, где целые океаны состоят из простой воды. Глубина этих океанов может достигать 50 километров. Ученые полагают, что там можно будет найти признаки внеземной жизни. Поверхность Европы достаточно гладкая, что отличает ее от других известных планет и спутников. Однако на ней все же встречается некоторое количество кратеров и гор. Европа была открыта Галилеем и Мариусом в 1610 году. Агенство НАСА запланировало прибытие космического корабля «Галилео» на Юпитер в декабре 1995 года.
На фото Вы видите изображение поверхности Европы, сделанное аппаратом «Вояджер». Картинка напоминает о льдах в море на Земле. Перекрещивающиеся темные линии действительно являются трещинами в ледяной поверхности. Это вызвано действием приливных сил Юпитера вместе с охлаждением спутника и расширением внутренних слоев, содержащих воду. Желание увидеть удивительную панораму океанов воды под замерзшей корой самого маленького среди галилеевых спутников было главной целью миссии корабля «Галилео», который полетел исследовать систему Юпитера. Новые изображения поверхности Европы, полученные недавно «Галилео», раскрывают подробности, позволяющие судить, что под ледяной корой Европы, единственном в Солнечной системе спутнике или планете, находится шуга или вода в жидком состоянии.
Хотя фазой этот спутник похож на Луну, на самом деле это не Луна. Это — неполная Европа, спутник Юпитера. Кадры для этого мозаичного изображения были получены автоматическим кораблем Галилео во время его полета вокруг Юпитера в 1995 — 2003 годах. На поверхности спутника видны белые ледя-ные равнины, бегущие за горизонт трещин и темные дорожки, возможно заполненные льдом и грязью. У терминатора находят-ся возвышенности, которые отбрасывают тени. По размеру Европа примерно равна нашей Луне. Однако поверхность Европы более гладкая, и на ней имеются гористые области и большие ударные кратеры. Изображения с Галилео свидетельствуют, что под ледяной поверхностью этого спутника вероятно плещутся воды океана. Чтобы проверить гипотезу о возможности существования жизни в этих морях, Европейское космическое агенство начало разработку Европейского орбитера, который предположительно полетит к Европе. Если ледяная кора Европы достаточно тонка, в рамках будущей миссии будет сброшен гидрозонд, который пророется к океану и будет искать жизнь.
На этой мозаике снимков ле-дяной поверхности Европы, сделанных недавно космическим аппаратом «Галилео», отчетливо видно множество пересекающихся трещин замерзшей ко-ры. По центру широких темных разломов тянутся светлые линии, которые были различимы и на изображениях, полученных аппаратом «Вояджер». Считается, что вдоль разломов коры извергаются «грязные гейзеры» с последующим оседанием темного вещества на поверхность. Потом на этих местах выступает чистый водяной лед, который мы видим в виде светлых линий. На картинке виден также ударный кратер диаметром 30 км (слева внизу), который окружен осевшим после выброса светлым веществом. Еще ниже на картинке видно образование в виде буквы «Х» — разломы ледяных плит, заполненные замерзшей шугой. Есть ли сейчас, или была ли когда-нибудь под поверхностью Европы вода? Последние исследования показали возможность существования на Европе воды в жидком состоянии, а тем самым возможность существования жизни. Ученые предполагают, что Европа, Марс и спутник Сатурна Титан являются теми местами в Солнечной системе за пределами Земли, где могут развиваться нижшие формы жизни.
Почему этот гигантский ледяной шар испещрен множеством трещин? Спутник Юпитера Европа имеет самую гладкую пове-рхность среди всех тел Солнечной системы. Спутник состоит из водяного льда и покрыт сверху боль-шим количеством трещин. Вы видите фото, представленную в искусственных цветах, которую сде-лали камеры корабля «Галилео» На фото голубым цветом окрашены ледяные равнины, разделенные грязными красными и коричневыми полосами. В то время как автоматический аппарат «Галилео» движется вокруг Юпитера он посылает на Землю изображения Юпитера и его больших спутников: Европы, Ио, Ганимеда и Каллисто. Область на Европе, которая показана на фото, называется Минос Линеа. Причины наличия такого большого числа трещин остаются пока неизвестны-ми, но может быть происходят из-за сдвиговых напряжений, вызван-ных гравитацией и температурны-ми колебаниями. Новые фото «Га-лилео» показывают, что под гигант-скими ледяными плитами действительно находятся океаны — места, где возможно зарождение жизни.
На фото Вы видите структуру на ледяной поверхности спутника Юпитера Европы, похожую на глаз быка. Это место сто-лкновения с кометой или астероидом. Составная картинка получена камерой корабля Галилео в апреле 1997 года и представлена в условных цветах. Отчетливо видны концентрические трещины диаметром до 138 км, что соответствует размеру Гавайского острова. Толстые красные и тонкие зелено-голубые линии проходящие поверх ударного места более молодые поверхностные образования, сформированные позднее столкновения. Темный красный цвет обусловлен возможно присутсвием относительно грязной ледяной смеси. Возможность наличия воды в жидком состоянии под ледяной поверхностью является предметом дискуссий о существовании жизни на этом большом далеком спутнике.
Горные хребты на поверхности Европы могли образоваться из-за активности вулканов, извергающих холодную воду. Этот спутник Юпитера тщательно обследуется, потому что все более и более считается, что под его ледяной поверхностью имеются океаны. В настоящее время вокруг Юпитера летает космический аппарат Галилео, который в рамках расширенной миссии очень подробно изучает поверхность Европы. На фото показан обычный для поверхности Европы ландшафт: чистый голубой водяной лед под светлыми хребтами, тянущимися на многие километры. Эти хребты могли образоваться в результате вулканических разломов в ледяной поверхности. В разломах появлялась вода, которая замерзала в холодных условиях далекого космоса. Разнообразие цветов горных хребтов Европы остается предметом исследований.
На большом спутнике Юпитера Европе под замороженной ледяной корой может находиться вода. Дискуссии на эту тему велись, т.к. недавно были получены удивительные изображения поверхности Европы космическим аппаратом Галилео. Фото была получена совмещением цветных данных низкого разрешения с изображениями высокого разрешения, сделанными во время трех пролетов мимо Европы. Картинка покрывает область размером 192 х 240 км. Мрачный пейзаж гофрированных линейных хребтов и корковых плит, которые кажутся разломанными на куски и перемещенными, может свидетельствовать о наличии под поверхностью воды или шуги. Голубым цветом показаны относительно старые ледовые поверхностные структуры, тогда как красноватые области содержат вещество, образованное при более поздней внутренней геологической активности. Белые области представляют собой светлое вещество, выброшенное из молодого ударного кратера Пвил, расположенного в 960 км южнее (правее). Ученые считают, что огромные запасы воды могут содержать организмы, обитающие на этом далеком спутнике.
Вполне возможно, что на Европе — одном из больших галилеевых спутников Юпитера, под ледяной поверхностью может существовать океан из жидкой воды — а значит, есть волнующая возможность возникновения жизни. На этом изображении, построенном на основании данных, полученных в 1996 и 1997 годах космическим аппаратом Галилео, наряду с характерными для поверхности Европы складками и трещинами видны купола и темные красноватые пятна, называемые лентикулами, от латинского слова, означающего веснушки. Веснушки достигают в поперечнике 10 км; предполагается, что это — глыбы более теплого льда из нижних слоев, которые постепенно поднимаются через холодные поверхностные слои, аналогично движениям в лава-лампе. Если веснушки действительно содержат вещество из глубоких слоев льда, близких к спрятанному океану, то для исследования недр Европы будущим космическим экспедициям, возможно, будет достаточно взять образцы из сравнительно доступных веснушек, вместо того чтобы бурить толстый ледяной покров.
Какую выбрать дорогу? То, что вы видите, это вовсе не развилка магистралей на Земле, а система горных хребтов и разломов на ледяной поверхности спутника Юпитера, Европы. Расстояние между соседними продольными хребтами на этой фотографии составляет примерно 1 км. Сложная структура разломов и хребтов свидетельствует о бурном прошлом Европы, которое геологи стараются понять хотя бы в общих чертах. Отличительная черта — повсеместное присутствие белого налета, возможно, инея. Другая особенность — темные промежутки между хребтами. Возможно, так выглядит замерзшая вода, прорвавшаяся в разломы из подземного океана. Последние данные указывают на то, что на Европе достаточно углерода для поддержания подводной биосферы, хотя ледяная кора Европы в некоторых местах может достигать трех километров по толщине.
На ледяной поверхности Европы имеется множество необычных образований. На фото изображена часть южного полушария Европы, сфотографированная камерой аппарата Галилео. Европа — один из самых больших спутников Юпитера. Считается, что под ледяной поверхностью Европы находятся океаны воды. Среди множест-ва разломов и хребтов имеются темные горные пики, проходящие от нижнего левого в верхний правый угол. Происхождение этих структур пока еще не ясно. Судя по их форме, большие куски коры движутся подобно тектоническим движениям коры на Земле.
Спутник Юпитера Европа настолько восхитителен, что аппарат Галилео, который летает вокруг Юпитера, продолжит свой полет, чтобы исследовать Европу. Считается, что под ледяным покровом Европы может находиться вода, т.е. там возможна жизнь. Планируется сделать восемь близких пролетов мимо этого спутника. Первый близкий пролет состоялся в конце декабря 1995, а следующий произойдет в феврале 1997 года. На фото представлено усиленное цветное изображение небольшой области Конамара на Европе. Белым и голубым цветом показаны области, покрытые ледяной пылью, осевшей после столкновения, при котором образовался кратер Пвил. На картинке видны несвязанные ледяные острова, которые перемещаются на новые места.
Эта светлая полоса, пересекающая поверхность ледяного спутника Юпитера Европы, известна как Agenor Linea. Ее длина ~1000 км, а ширина — 5 км. Только часть полосы показана на этой картинке — монтаже из цветных и черно-белых изображений, полученных космическим аппаратом Галилео. Большинство линейных образований на Европе — темные, однако Agenor Linea уникальна — по неизвестным причинам она светлая. Также неизвестно происхождение красноватого вещества вдоль краев полосы. В то время как эта и другие детали на поверхности Европы остаются загадочными, общие результаты исследований Галилео подтверждают предположение, что под растрескавшейся замерзшей корой находится океан из жидкой воды. Существование внеземного жидкого океана дает волнующую надежду на возможность жизни.
НАСА опубликовало последние результаты, полученные зондом Галилео 19 декабря 1997, во время пролета над Европой. Европа — спутник Юпитера, покрытый слоем льда. На картинке крупным планом изображена разломанная и замороженная поверхность Европы. Это самое подробное изображение спутника. На снимке, охватывающем 9.4 x 15.8 км, показана сложная поверхностная структура области недалеко от экватора спутника. Направление на север — вверх, Солнце освещает область справа. Снимок был сделан с расстояния 3296 км от поверхности Европы. В верхнем левом углу картинки находятся линейные перекрещивающиеся горные хребты и ущелья, возможно образованные из-за смещений ледяной поверхности. Видны также извилистые ущелья и бугорчатые структуры неизвестного происхождения. На поверхности наблюдается очень небольшое число кратеров, что свидетельствует о геологически молодой поверхности. До настоящего времени открытия Галилео поддерживали гипотезу о существовании воды под ледяной поверхностью Европы.
Поверхность спутника Юпитера Европы перемещается. Фотографии поверхности Европы, которые Вы видите, были сделаны космическим аппаратом Галилео. На них показано, что гладкая ледяная поверхность спутника иногда похожа на гигантскую зашифрованную головоломку. Куски поверхности Европы перемещаются на другое место. Также видны обширные площади, на которых видно, что пласты очевидно смещены относительно первоначальных положений. Что могло вызвать такую перестановку на поверхности? Возможное объяснение — это вода — океаны воды под ледяными равнинами Европы. Это открытие вновь зародило теории о возможном существовании жизни вдали от удобной Земли.
Есть ли на Европе жизнь? Сегодня стали известны новые результаты о том, что под корой спутника Юпитера Европы возможно находятся океаны. Существование таких океанов увеличивает правдоподобность того, что под разломанными ледяными равнинами этого самого гладкого спутника Юпитера может существовать какая-то форма жизни. Результаты пролета космического аппарата Галилео мимо Европы показывают, что под относительно тонким слоем льда, покрывающего поверхность спутника, имеются большие объемы воды или шуги. На поверхности встречается лишь небольшое число кратеров, что говорит о том, что вода залила поверхность после того, как образовались кратеры.
На днях ученые сообщили, что на Европе, спутнике Юпитера, есть водяные гейзеры, бьющие из-под поверхности в районе южного полюса. Раз так, на Европе велики шансы найти жизнь - ведь под ледяной поверхностью спутника скрываются огромные водные океаны, а благодаря гейзерам до них будет гораздо легче добраться. Но Европа - не единственное место в Солнечной системе, где ученые надеются найти жизнь. Я расскажу про некоторые из них.
Европа - спутник Юпитера. Поверхность Европы покрыта льдом, а подо льдом, как выясняется, скрываются огромные водные океаны. Несмотря на то, что радиус Европы в 4 раза меньше земного, жидкой воды здесь может быть в два раза больше, чем на нашей планете. Глубина океанов на Европе может достигать 100 километров, в то время как самое глубокое место на Земле - Марианская впадина, и ее глубина “всего лишь” 11 километров.
Новость про гейзеры делает этот спутник привлекательным местом для изучения и для поисков жизни. Ведь там, где есть жидкая вода, вполне может быть и жизнь! По крайней мере, именно в таких местах ее стоит искать в первую очередь. И гейзеры могут в этом сильно помочь - ведь можно взять пробы воды, даже не садясь на поверхность спутника, а просто пролетев сквозь струи вещества, вырывающиеся из гейзеров.
Поверхность Энцелада, спутника Сатурна, тоже скована льдом. Интересно, что в некоторых областях на его поверхности довольно много метеоритных кратеров, а в других местах их почти нет. Это не значит, что метеориты падали на Энцелад неравномерно - просто те области, где кратеров мало, гораздо моложе; на поверхности спутника происходят процессы, которые постоянно меняют его внешний вид. Оказывается, в районе южного полюса Энцелада из-под поверхности вырываются мощные струи водяного пара. Высота их достигает нескольких сотен километров! Вода очень быстро замерзает - получается снег, часть которого улетает в космическое пространство, а часть оседает на поверхность спутника. Сейчас считается, что под ледяной коркой на Энцеладе находятся водные океаны.
Из-за того, что орбита спутника немного вытянута и он оказывается то чуть ближе к Сатурну, то чуть дальше от него, спутник постоянно слегка меняет свою форму, и при этом разогревается. Если вы возьмете в руки кусочек пластилина и начнете его мять, то почувствуете, как он немного нагревается - примерно то же самое происходит и с Энцеладом. Именно поэтому, несмотря на то, что поверхность его скована льдом, на глубине могут быть водные океаны.
Куда лететь в поисках инопланетных живых существ? На Европе гейзеры действуют не постоянно, но зато она гораздо ближе к нам, чем Энцелад. А еще ближе - Марс. И ученые тоже очень надеются найти здесь жизнь. На первый взгляд, Марс - не слишком гостеприимная планета. Там почти нет атмосферы, нет магнитного поля - такого невидимого “зонтика”, который защищал бы планету от вредного космического излучения. Правда, на Марсе нашли воду, но на поверхности она находится в виде льда (что, конечно, не очень хорошо для жизни). Когда-то давным-давно на Марсе были огромные водные океаны, как и на Земле, и вполне может быть, что были очень подходящие условия для зарождения и развития жизни. Но постепенно магнитное поле становилось слабее, климат стал сильно меняться, и сейчас жидкой воды на поверхности Марса уже не найти (если она и появляется - то очень-очень быстро испаряется).
Но если когда-то на Марсе была жизнь, то она могла бы сохраниться в почве под поверхностью планеты. На глубине нескольких метров уже не будет чувствоваться влияние космического излучения, и, кроме того, там уже может быть и жидкая вода. На прошлой неделе ученые, работающие с марсоходом Curiosity сообщили, что кратер Gale, по которому робот сейчас ползает, в прошлом скорее всего был местом расположения пресноводного озера, и в этом озере были полноценные условия для жизни.Особенно интересно было бы заглянуть в марсианские пещеры. На поверхности Марса встречаются вертикальные провалы - на Земле есть похожие места, которые являются входами в пещеры, образованные при вымывании земных пород водой. В марсианских провалах пока что не побывал ни один аппарат, так что сейчас мы можем только гадать, что же находится внутри? Возможно, там действительно есть вода или даже жизнь.
Хотя ученые считают, что на других планетах и спутниках Солнечной системы тоже может быть жизнь, не стоит надеяться найти там настоящих марсиан, каких-нибудь существ, похожих на нас, на наших кошек, птиц, или рыб - всего того, что мы привыкли видеть вокруг себя. Скорее всего, для того чтобы разглядеть внеземную жизнь, нам придется заглянуть в микроскоп. Помимо достаточно сложной жизни (вроде нас с вами) на Земле обитают очень маленькие существа, которых, как правило, невозможно разглядеть невооруженным глазом. Некоторые такие микроорганизмы прекрасно себя чувствуют в условиях, которые для нас были бы просто невыносимы - например, при температуре выше 100 градусов, или, наоборот, в экстремально холодных местах. Ученые считают, что некоторые земные бактерии могли бы выжить и вне Земли - например, на том же Марсе, или в подледных океанах спутников. А если еще где-то в нашей Солнечной системе удастся обнаружить хотя бы простейшие микроорганизмы, это будет значить, что жизнь - не такая уж редкость в нашей Вселенной!
Европа была открыта в 1610 году Галилео Галилеем. Симон Мариус (Марий) (1573-1624), немецкий астроном, наблюдал эти спутники Юпитера одновременно с Галилеем и оспаривал приоритет их открытия. Он же дал названия этим спутникам по именам древнегреческих мифологических героев. Европа, дочь финикийского царя Агенора, была похищена Юпитером, который принял облик быка.
Европа - второй спутник Юпитера, по величине немного меньше Ио и сравнимый с Луной. Экваториальный радиус 1569 км, средняя плотность 3.01 (г/см 3). По форме это круглый шар, не имеющий сжатия, выступов и впадин. Это ледяной спутник, отражающий значительную часть падающего на него света. Альбедо Европы составляет 0.64. Некоторые физические характеристики представлены в таблице.
Согласно новым результатам космического аппарата Галилео, Европа имеет металлическое ядро и внутреннюю структуру, подобную Земле. В недрах Европы выделяется энергия приливных взаимодействий, которая поддерживает в жидком виде толстую мантию или глубочайший подледный океан. Благодаря небольшому эксцентриситету орбиты и гравитационному воздействию других спутников Юпитера рассеиваемая энергия довольно велика, поэтому океан может быть теплым. Предполагается, что глубина океана составляет несколько десятков километров, а ледяная кора всего несколько километров. Эта оболочка очень хрупкая и под действием перемещающегося приливного выступа иногда лопается, образуя доступ жидкой воды. Европа является удивительным местом, где существует масса проявлений геологической активности.
Поверхность Европы представляет собой ледяную оболочку, покрытую глобальной сетью искривленных линий. Повидимому, это трещины в ледяной коре, вызываемые тектоническими процессами. Размер и геометрия некоторых особенностей указывают на то, что существует тонкий ледяной слой, покрытый водой или мокрым льдом, а также существует движение, напоминающее дрейф земных айсбергов. Ледяная корка в местах разломов смазывается теплым льдом или даже жидкой водой. Эти результаты подвинули ученых еще на один шаг к разрешению вопроса, достаточно ли тепла на Европе, чтобы удовлетворять условиям возникновения жизни.
Существуют три основных критерия для возможности развития жизни вне Земли - это присутствие воды, органических молекул и достаточного количества тепла. Первые два критерия на Европе выполняются - Европа имеет водяной лед, а органические соединения широко распространены в солнечной системе. Самый большой вопрос, достаточно ли тепла генерируется внутри спутника. Новые снимки показали, что на Европе существует достаточно тепла для образования потоков на поверхности, что под ледяной коркой возможно существование теплого льда или даже жидкой воды. Таким образом, Европа имеет большой потенциал удовлетворить и этому критерию для возникновения экзобиологии.
В 1997 году приборы Галилео обнаружили ионосферу Европы, что указывает на то, что у этого ледяного спутника есть атмосфера. На Европе этот ионизированный слой атмосферы образован либо радиацией Солнца, либо энергетическими частицами из магнитосферы Юпитера. Европа, как и все другие галилеевы спутники, погружена в эту магнитосферу. Заряженные частицы магнитосферы Юпитера ударяются с большой энергией о ледяную поверхность Европы, выбивая атомы из молекул воды с поверхности спутника. Максимальная плотность ионосферы составляет 10 000 электронов на см 3, что значительно ниже, чем средняя плотность от 20 000 до 250 000 в ионосфере Юпитера. Это указывает на то, что ионосфера Европы очень разреженная, тем не менее для ученых этого достаточно, чтобы подтвердить присутствие атмосферы на Европе.
Эти новые данные Галилео подтвердили наблюдения Хаббловского телескопа о наличии эмиссии кислорода на Европе. В 1995 году астрономы, используя Хаббловский телескоп, обнаружили присутствие чрезвычайно разреженной атмосферы молекулярного кислорода на Европе. Кроме Земли известны только 2 объекта солнечной системы, а именно, планеты Марс и Венера, которые имеют молекулярный кислород в атмосфере. Кислородная атмосфера Европы так разрежена, что давление на поверхности составляет одну стомиллиардную часть от земного. Удивительно, что Хаббловский телескоп смог обнаружить такой чрезвычайно разреженный газ на таком далеком расстоянии.
Ученые предварительно предсказывали, что Европа может иметь атмосферу, содержащую кислород. Однако в отличие от Земли, где организмы генерируют и поддерживают содержание кислорода в атмосфере на уровне 21 %, на Европе кислород образуется небиологическими процессами. Ледяная поверхность Европы подвергается воздействию солнечного света и бомбардируется пылью и заряженными частицами интенсивного магнитного поля Юпитера. Комбинируясь, эти процессы заставляют замерзший водяной лед на поверхности испаряться, как и газовые фрагменты молекул воды. После образования газовых молекул они проходят ряд химических реакций, в результате которых появляется молекулярный водород и кислород. Относительно легкий водород улетучивается в пространство, а тяжелые молекулы кислорода аккумулируются, образуя атмосферу, протянувшуюся на 200 км над поверхностью. Газ медленно улетучивается в пространство и должен постоянно пополняться.
До недавнего времени среди всех открытых естественных спутников планет были известны только 3 спутника, имеющие атмосферы. Это Ио с атмосферой, состоящей из диоксида серы, а также Титан и Тритон с азотно-метановыми атмосферами. Атмосфера Ио была обнаружена в 1973 году. Эта необычная атмосфера образована диоксидом серы, выбрасываемым из вулканов. Ионосфера Ио простирается на значительное расстояние от поверхности спутника. Как уже сказано, на Европе обнаружена атмосфера, содержащая молекулярный кислород. В настоящее время ученые изучают Ганимед и Каллисто на предмет присутствия у них атмосферы и ионосферы. Сильно разреженная атмосфера уже обнаружена на Каллисто.
Орбита Европы является резонансной из-за соизмеримости средних движений Ио, Европы и Ганимеда в соотношении 1: 2: 4. Основные параметры ее орбиты представлены в таблице:
В настоящее время наилучшей теорией движения галилеевых спутников Юпитера является теория Лиске . Наиболее полную картину движения галилеевых спутников представил Феррас-Мелло в монографии "Динамика галилеевых спутников Юпитера" . Используя классический метод возмущений, он получил все основные неравенства в их движении. С количественной точки зрения самыми интересными элементами являются константы интегрирования и главные неравенства в движении спутников. Всего теория их движения содержит более тридцати физических параметров и констант интегрирования, которые должны быть определены из наблюдений. Это элементы орбит всех четырех спутников, два параметра движения полюса Юпитера и несколько физических параметров, характеризующих возмущающие силы.
Европа, также как и все галилеевы спутники, находится в синхронном вращении с Юпитером, т.е.период обращения вокруг Юпитера совпадает с периодом вращения спутника вокруг оси. Рекомендуемые величины для направления на северный полюс вращения и первый меридиан спутников Юпитера (1994, IAUWG) .
Прямое восхождение и склонение являются стандартными экваториальными координатами на экваторе J2000 на эпоху J2000.
Координаты северного полюса неизменной плоскости = 273°.85, = 66°.99.
Т - интервал в юлианских столетиях (по 36525 дней) от стандартной эпохи,
d - интервал в днях от стандартной эпохи,
Стандартная эпоха 1.5 января 2000, т.е. 2451545.0 TDB
где
J4 = 355.°80 + 1191.°3 T ,
J5 = 119.°90 + 262.°1 T ,
J6 = 229.°80 + 64.°3 T ,
J7 = 352.°25 + 2382.°6 T ,
J8 = 113.°35 + 6070.°0 T .
