אירופה: עובדות על הירח הקרח של צדק והאוקיינוס ​​שלו

אירופה: תצוגת הצבעים הגלובלית ברזולוציה הגבוהה ביותר

דפוסים מורכבים ויפים מעטרים את פני השטח הקפואים של ירח אירופה של צדק, כפי שניתן לראות בתמונת צבע זו שנועדה לקירב את מראה הלוויין לעין האנושית. הנתונים המשמשים ליצירת תצוגה זו נרכשו על ידי חללית גלילאו של נאס'א בשנים 1995 ו -1998. (אשראי תמונה: נאס'א/JPL/טד סטריק)

אירופה היא אחד מירחיו של יופיטר הגליליים, יחד עם איו, גנימד וקליסטו. האסטרונום גלילאו גליליי מקבל את הקרדיט לגילוי ירחים אלה, מהגדולים במערכת השמש. אירופה היא הקטנה מבין ארבע אך היא אחת הלוויינים המסקרנים יותר.



פני אירופה קפואים, מכוסים בשכבת קרח, אך מדענים חושבים שיש אוקיינוס ​​מתחת לפני השטח. המשטח הקפוא גם הופך את הירח לאחד המשקפים ביותר במערכת השמש.

חוקרים שהשתמשו בטלסקופ החלל האבל הבחינו בפלוג מים אפשרי שטיל מאזור הקוטב הדרומי של אירופה בשנת 2012. צוות מחקר אחר, לאחר ניסיונות חוזרים ונשנים לאשר את התצפיות, ראה פלומות לכאורה בשנים 2014 ו -2016. החוקרים הזהירו כי הפלומות עדיין לא אושרו במלואן, אך הן מספקות הצעה כי יש מים בשטוף האוקיינוס ​​של אירופה אל פני השטח.

כמה חלליות ביצעו טיסות של אירופה (כולל חלוצות 10 ו -11 וויאג'רס 1 ו -2 בשנות השבעים). חללית גלילאו ביצעה משימה ארוכת טווח ביופיטר וירחיו בין השנים 1995-2003. הן נאס'א והן סוכנות החלל האירופית מתכננות משימות לאירופה ולירחים אחרים שיעזבו את כדור הארץ בשנות ה -2020.

עובדות על אירופה

גיל: אירופה מוערכת כבן 4.5 מיליארד שנה, בערך באותו גיל של צדק.

מרחק מהשמש: בממוצע, המרחק של אירופה מהשמש הוא כ- 485 מיליון קילומטרים (או 780 מיליון קילומטרים).

מרחק מצדק: אירופה היא השישית של צדק לוויין . המרחק המסלול שלו מצדק הוא 614,900 ק'מ. לוקח לאירופה שלושה וחצי ימי כדור הארץ להקיף את צדק. אירופה נעולה על גדותיה, כך שאותו צד פונה תמיד לצדק.

גודל: אירופה בקוטר 1,900 מייל (3,100 ק'מ), מה שהופך אותה קטנה מ- ירח כדור הארץ , אבל גדול מ פלוטו . זהו הקטן מבין הירחים הגליליים.

טֶמפֶּרָטוּרָה: טמפרטורת פני השטח של אירופה בקו המשווה אף פעם לא עולה על מינוס 260 מעלות פרנהייט (מינוס 160 מעלות צלזיוס). בקטבי הירח הטמפרטורה אף פעם לא עולה על מינוס 370 F (מינוס 220 C).

רשימת משימות לאירופה

  • פיוניר 10 (תעופה של מערכת צדק 1973). זה עבר רחוק מדי מאירופה כדי לקבל תמונה מפורטת, אך המשימה ציינה כמה וריאציות באלבדו (בהירות) על פני הירח.
  • פיוניר 11 (1974 תעופה של מערכת צדק). החללית עשתה את דרכה של אירופה במרחק של כמעט 375,000 מייל (600,000 ק'מ) משם, ורק אפשרה לה לראות וריאציה מסוימת על פני השטח.
  • וויאג'ר 1 (1979 תעופה של מערכת צדק). ביצע תעופה רחוקה של אירופה, וגם הניב תובנות לגבי האופן שבו כוח הכבידה של ירח אחד במערכת צדק משפיע על כוח המשיכה של אחרים. לדוגמה, הגעש של איו נובע בין היתר לאינטראקציה של יו עם הירחים, כמו גם עם צדק מסיבי.
  • וויאג'ר 2 (1979 תעופה של מערכת צדק). אחת התגליות העיקריות שלה אישרה פסים חומים על פני שטח אירופה, מה שמרמז על סדקים במשטח הקפוא.
  • גלילאו (המקיף את צדק בין השנים 1995-2003). התגלית המפורסמת ביותר שלה באירופה הייתה מציאת עדויות חזקות לאוקיינוס ​​מתחת לקרום הקרח שעל פני הירח.
  • אירופה קליפר (מוצע לשנות 2020). יעוף באירופה עשרות פעמים. אחת המטרות העיקריות שלה היא לחפש עדויות לנימוקים לכאורה שחוקרי האבל הבחינו מספר פעמים.
  • JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (מוצע לשנות 2020). יחפש מולקולות, כגון מולקולות אורגניות, הקשורות לתהליכים נותני חיים. (אורגניים נפוצים במערכת השמש, אך המולקולות עצמן לא תמיד מצביעות על חיים).

תרגום לקטעי המפתח של גלילאו גליליי

תרגום לקטעי המפתח של כתב העת של גלילאו גליליי המפרט את גילויו של ארבעה ירחים המקיפים את צדק. גלילאו עשה את השרטוטים הללו לאחר שגילה ארבעה ירחים המקיפים את צדק בינואר 1610. הירחים, שלימים נקראו Io, Europa, Callisto ו- Ganymede, היו הראשונים שהתגלו מעבר לכדור הארץ.(אשראי תמונה: נאס'א)

תַגלִית

גלילאו גליליי גילה את אירופה ב -8 בינואר 1610. ייתכן שגם האסטרונום הגרמני סיימון מריוס (1573-1624) גילה את הירח במקביל. עם זאת, הוא לא פרסם את תצפיותיו, ולכן גלילאו הוא שלרוב נזקף לזכותו התגלית. מסיבה זו, שלושת הירחים הגדולים האחרים של אירופה ויופיטר נקראים לעתים קרובות ירחי הגליל. אולם גלילאו כינה את הירחים כוכבי הלכת של הרפואה לכבוד מדיצ'י מִשׁפָּחָה . [תמונות: אירופה, הירח המסתורי של צדק]

יתכן שגלילאו למעשה צפה באירופה יום קודם לכן, ב- 7 בינואר 1610. אולם מכיוון שהוא השתמש בטלסקופ בעל צריכת חשמל נמוכה, הוא לא הצליח להבדיל את אירופה מיו, עוד ירחיו של צדק. רק מאוחר יותר הבין גלילאו שמדובר בשני גופים נפרדים.

לתגלית לא רק היו השלכות אסטרונומיות, אלא גם דתיות. באותה תקופה, הכנסייה הקתולית תמכה ברעיון שהכל מקיף את כדור הארץ, רעיון שנתמך בימי קדם על ידי אריסטו ותלמי. התצפיות של גלילאו על ירחיו של צדק - כמו גם שהבחינו שוונוס עברה 'שלבים' בדומה לירח שלנו - נתנו ראיות משכנעות לכך שלא הכל סובב סביב כדור הארץ.

אולם ככל שהתצפיות הטלסקופיות השתפרו, צצה תצוגה חדשה של היקום. הירחים וכוכבי הלכת לא היו משתנים ומושלמים; למשל, הרים שנראו על הירח הראו כי תהליכים גיאולוגיים קרו במקומות אחרים. כמו כן, כל כוכבי הלכת סובבים סביב השמש. עם הזמן התגלו ירחים סביב כוכבי לכת אחרים - וירחים נוספים נמצאו סביב צדק.

מריוס, ה'מגלה 'השני, הציע לראשונה לתת לארבעת הירחים את שמם הנוכחי, מהמיתולוגיה היוונית. אך רק במאה ה -19 קיבלו הירחים רשמית את השמות הגליליים שאנו מכירים אותם כיום. כל ירחיו של צדק נקראים על שם אוהבי האל (או קורבנות, בהתאם לנקודת המבט שלך). במיתולוגיה היוונית נחטפה אירופה על ידי זאוס (מקבילו של האל הרומי צדק), שלבש צורה של שור לבן ללא רבב כדי לפתות אותה. היא עיטרה את 'השור' בפרחים ורכבה על גבה לכרתים. לאחר שהגיע לכרתים, חזר זאוס לצורתו המקורית ופיתה אותה. אירופה הייתה מלכת כרתים וילדה לזאוס ילדים רבים.

תמונות אלו מראות את חצי הכדור העוקב של צדק

תמונות אלו מציגות את חצי הכדור העוקב של ירח הצדק אירופה שצילמה חללית גלילאו במרחק של כ -677,000 ק'מ. התמונה השמאלית מציגה את אירופה בצבע אמיתי בערך והתמונה הימנית מציגה את אירופה בצבע משופר להוצאת פרטים. התכונה הבהירה לכיוון הימנית התחתונה של הדיסק היא מכתש Pwyll בקוטר 45 ק'מ.(אשראי תמונה: גלריית התמונות של NSSDC)

מאפייני אירופה

תכונה בולטת של אירופה היא רמת הרפלקטיביות הגבוהה שלה. הקרום הקפוא של אירופה מעניק לה אלבדו - רפלקטיביות אור - של 0.64, אחד הגבוהים מכל הירחים במערכת השמש כולה.

מדענים מעריכים כי פני השטח של אירופה הם כ -20 מיליון עד 180 מיליון שנה, מה שהופך אותו לצעיר למדי.

תמונות ונתונים מחללית גלילאו מצביעים על כך שאירופה עשויה סלע סיליקט, ויש לה ליבת ברזל ומעטה סלעי, ממש כמו בכדור הארץ. אולם, בשונה מבפנים של כדור הארץ, הפנים הסלעי של אירופה מוקף א שכבת מים ו/או קרח העובי הוא בין 80 ל -170 קילומטרים, לפי נאס'א.

מתנודות בשדה המגנטי של אירופה המצביעים על מוליך כלשהו, ​​מדענים גם חושבים שיש אוקיינוס ​​עמוק מתחת לפני השטח של הירח. האוקיינוס ​​הזה יכול להכיל צורת חיים כלשהי. אפשרות זו לחיים מחוץ לכדור הארץ היא אחת הסיבות להתעניינות באירופה נשארת גבוהה. למעשה, מחקרים אחרונים העניקו חיים חדשים לתיאוריה כי אירופה יכולה לתמוך בחיים .

פני אירופה מכוסים סדקים. רבים מאמינים כי סדקים אלה הם תוצאה של כוחות גאות באוקיינוס ​​שמתחת לפני השטח. ייתכן שכאשר מסלול אירופה לוקח אותו קרוב לצדק, גאות הים מתחת לקרח עולה גבוה מהרגיל. אם כך, העלייה והורדה המתמדת של הים גרמו לרבים מהסדקים שנצפו על פני הירח.

השגת דגימות של האוקיינוס ​​עשויה שלא לדרוש קידוח דרך הקרום הקפוא, במידה והתצפיות החוזרות ונשנות של פלומות אפשריות יתגלו כמטוסי מים של ממש. בעוד שחוקרים הבחינו בראיות בשנים 2012, 2014 ו -2016, טבעם האמיתי של השזיפים - ומדוע הן מופיעות באופן ספורדי - דורש יותר תצפיות.

בשנת 2014, מדענים גילו שאירופה עשויה לארח סוג של טקטוניקה של צלחות . בעבר, כדור הארץ היה הגוף היחיד הידוע במערכת השמש עם קרום דינאמי, הנחשב מועיל בהתפתחות החיים על פני כדור הארץ.

אירופה: לאן החיים עשויים להתפתח?

הימצאות המים מתחת לקרום הקפוא של הירח גורמת למדענים לדרג אותו כאחד הנקודות הטובות ביותר במערכת השמש עם פוטנציאל החיים להתפתח .

המעמקים הקפואים של הירחים, כביכול, מכילים פתחי אוורור למעטפת בדיוק כפי שאוקיינוסים על כדור הארץ עושים. פתחי אוורור אלה יכולים לספק את הסביבה התרמית הדרושה כדי לעזור לחיים להתפתח.

אם קיימים חיים על הירח, יתכן שהם קיבלו בעיטה מהפקדות משביטים. בתחילת חייה של מערכת השמש, ייתכן שהגופים הקפואים העבירו חומר אורגני לירח.

בשנת 2016, מחקר הציע זאת אירופה מייצרת פי 10 יותר חמצן מאשר מימן , הדומה לכדור הארץ. זה יכול להפוך את האוקיינוס ​​הסביר שלו לידידותי יותר לכל החיים - וייתכן שהירח לא יצטרך להסתמך על חימום גאות ושפל כדי לייצר מספיק אנרגיה. במקום זאת, תגובות כימיות יספיקו כדי להניע את המחזור.

חקירה עתידית של אירופה

בשנת 2013 פרסמה סקירת הדקדאל של המדע הפלנטרי של המועצה הלאומית האמריקאית לארה'ב את המלצתו ל -10 שנים לתוכנית חקר הכוכבים של נאס'א. חקר אירופה דורג כמשימה בעלת עדיפות גבוהה ביותר. מאז, NASA פועלת למען שליחות לירח הקפוא של צדק. בשנת 2017 נקראה המשימה באופן רשמי קליפר אירופה לאחר מספר שנים שבהן החוקרים והתקשורת השתמשו באופן לא פורמלי בכינוי.

על פי נאס'א, משימה זו - שתצא מתישהו בשנות ה -2020, אולי בסוף העשור - תבצע 40 עד 45 זבובי אירופה עם חללית המקיפה את צדק. על הסיפון יהיו תשעה מכשירים מדעיים הכוללים מצלמות, מכ'ם להציץ מתחת לקרח ומנסים להבין את עוביו, מגנטומטר למדידת השדה המגנטי (ובהרחבה עד כמה המלח של האוקיינוס) ומכשיר תרמי לחיפוש. לסימנים להתפרצויות. הגובה של מטוסי ה- flybys נע בין 25 ק'מ ל -2,700 ק'מ. זה מביא את המטוסים היטב לאזור הכבד של קרינה באירופה, שקשה לחללית לשרוד. הכנסת החללית פנימה והחוצה מהאזור תאריך את חייה ותקל על העברת הנתונים בחזרה לכדור הארץ.

אחד מסדרי העדיפויות של אירופה קליפר יהיה לעקוב אחר התצפיות של האבל בשזיפים. 'אם יתקיים קיומם של השומנים, והם קשורים לאוקיינוס ​​התת -קרקעי, לימוד ההרכב שלהם יסייע למדענים לחקור את ההרכב הכימי של הסביבה הפוטנציאלית למגורים באירופה תוך צמצום הצורך בקידוח דרך שכבות קרח', אמרה נאס'א. הַצהָרָה.

סוכנות החלל האירופית מתכננת גם שליחות לאירופה ושני ירחים נוספים בשם JUICE, או JUpiter ICy moons Explorer. המשימה צפויה לצאת לדרך בשנת 2022 ולהגיע לשכונת צדק בשנת 2029 למשימה של שלוש שנים לפחות. ברגע שזה מגיע לאירופה, המשימה יסתכל על מולקולות אורגניות ורכיבים אחרים שיכולים להפוך את הירח לידידותי לחיים. כמו כן, החללית תבדוק עד כמה הקרום עבה, במיוחד בכל אזורים פעילים שהיא תמצא.