**유로파**는 목성의 위성 중 하나로, 갈릴레이 위성에 속하는 위성이며, **에우로파** 또는 **목성 II**라고도 불린다. 유로파는 목성의 위성 중 여섯 번째로 목성에 가까우며, 갈릴레이 위성 중 가장 작지만 태양계의 모든 위성 중에서는 여섯 번째로 크다. 유로파는 1610년 갈릴레오 갈릴레이가 발견하였다. 지구의 망원경을 이용해 유로파를 관측하거나, 1970년대에 시작된 우주 탐사선의 유로파 탐사와 같은 과정을 통해서 유로파는 지구의 과학자들에게 예전보다 많이 알려지게 되었다.

유로파의 크기는 달보다 약간 작다. 유로파는 주로 규산염으로 구성되어 있고, 중심부는 철로 이루어졌다고 추측되며, 산소로 이루어져 있는 옅은 대기권도 가지고 있다. 표면에는 충돌구가 드문 반면, 선 모양의 표면 균열이 많이 보인다. 유로파의 표면은 얼음으로 구성되어 있으며, 이 때문에 유로파는 태양계의 지구형 천체 중 가장 매끄러운 표면을 가지고 있다.

2013년 12월, 미국 항공우주국은 허블 우주 망원경의 연구를 바탕으로, 토성의 위성인 엔셀라두스에서 발견된 것과 비슷한 수증기 기둥을 유로파에서 발견했다고 발표했다.

1989년에 발사된 갈릴레오 탐사선은 유로파에 대한 많은 정보를 보내주었다. 어떤 탐사선도 아직 유로파에 착륙하지는 않았으나, 연구할 가치가 높은 곳이기 때문에 몇 가지 계획이 진행중에 있다. 유럽우주국은 2022년에 목성 얼음 위성 탐사선이라는 이름을 가진 유로파 탐사선을 발사하기로 계획하였다.

## 발견과 명명
공식적으로 유로파는 1610년 1월 8일 갈릴레오 갈릴레이가 발견하였다고 국제천문연맹에 등재되어 있다. 시몬 마리우스 또한 갈릴레이와 별개로 유로파를 발견했다고 여겨지지만, 국제천문연맹에 따르면 갈릴레오가 자신이 발견한 내용을 먼저 출판하였기 때문에 갈릴레오에게 우선권이 있다. 유로파는 그리스 신화에 나오는, 페니키아의 귀족이었고 제우스의 구혼을 받아 크레타의 여왕이 된 에우로페의 이름을 따서 지어졌다.

유로파는 1610년 1월에 갈릴레오 갈릴레이에 의해 세 개의 다른 큰 위성들인 이오, 가니메데, 칼리스토와 함께 발견되었다. 이오는 1610년 1월 7일 갈릴레오 갈릴레이가 파도바 대학교에서 굴절 망원경을 사용해서 발견하였다. 하지만 갈릴레오의 망원경 성능 문제로, 이오와 유로파는 서로 떨어져 있는 것처럼 보이지 않았고, 하나의 점이 있는 것처럼 기록되었다. 이오와 유로파가 처음 분리되어 보인 것은 바로 다음날인 1610년 1월 8일이었다. 이 날짜는 국제천문연맹에서 유로파의 발견일로 정의되어 있다.

다른 갈릴레이 위성들과 비슷하게 유로파는 제우스가 연정을 품었던 사람의 이름을 따서 지어졌다. 그리스 신화에서의 목성은 유피테르에 대응되고, 유로파는 티레를 다스리던 왕의 딸인 에우로페에 대응된다. 이런 식으로 이름을 붙이는 방법은 시몬 마리우스가 요하네스 케플러의 제안을 언급해서 제시한 방법이다. 갈릴레이는 시몬 마리우스가 자신을 표절했다고 주장했다.

이 이름들은 상당한 시간 동안 사용되지 않았고, 20세기 중반까지만 해도 일반적인 표기법이 아니었다.

## 공전과 자전
유로파의 궤도 긴반지름은 670,900 km이며, 3.5일에 한 번 목성 주위를 돈다. 궤도 이심률은 0.009로 거의 원에 가깝고, 목성의 천구적도에 대한 궤도 경사는 0.470 °이다. 다른 갈릴레이 위성들처럼 유로파는 조석 고정이 되어 있어서 목성에 대해 항상 한쪽 면만을 보이며, 이 때문에 유로파 표면에는 "목성 직하점"이라 부르는 지점이 있어 여기에서 바라본 목성은 관측자 머리 위 하늘 가운데, 천정에 고정되어 있는 것처럼 보인다. 유로파의 본초 자오선은 이 지점을 관통하는 선이다.

유로파의 궤도는 근처 다른 위성들이 미치는 중력 때문에 약간 찌그러져 있는데 이는 유로파의 목성 직하점이 평균 위치 근처에서 왔다갔다 하게 만든다. 유로파가 목성에 가까이 오면 목성으로부터 멀리 있을 때보다 중력이 강해져 유로파의 모양을 변형시키고, 유로파가 목성으로부터 먼 지점으로 이동하면 중력이 약해져서 유로파가 다시 원래 모습으로 되돌아가게 된다. 이러한 운동이 표면을 쥐어짜며 조석 가속 현상을 만든다. 유로파의 궤도 이심률은 이오와의 궤도 공명으로 유지된다.

과학자들은 유로파의 표면에 있는 선 모양의 지형들과 얼음이 갈라지는 현상으로부터 유로파가 과거에는 자전축이 기울어져 있었을 가능성을 제기했다. 이 가설이 맞다면, 유로파의 표면에 있는 많은 지형들의 생성 원인을 설명할 수 있다. 선 모양의 지형들은 내부의 바다가 주는 힘으로 생겨났을 가능성이 있다. 자전축의 기울어짐은 얼어 있는 표면층 나이가 어느 정도인지, 조석 현상으로 내부 바다에서 얼마나 많은 열이 발생할지, 그리고 바다가 언제부터 액체 상태로 존재해 왔는지 등을 계산하는 데 영향을 줄 수 있다. 이렇게 위성에 가해지는 변화를 감당하려면 표면이 늘어나야 하는데 변형력이 너무 클 경우 얼음이 갈라져 나가게 된다. 기울어진 적이 있다고 가정하면 표면의 갈라진 구조가 기존 학설과는 달리 훨씬 더 최근에 만들어진 것으로 추정할 수 있다. 이는 유로파의 회전극 방향이 하루에 수 도 크기 변하면 몇 달만에 1 세차 주기가 완성되기 때문이다. 또한 내부 바다가 얼마나 나이를 먹었는지를 예측할 수 있는데 자전축이 기울어져 있으면 조석 가속 현상이 더 많이 일어나 열이 더 많이 발생하기 때문이다. 이 열은 유로파의 바다가 보다 긴 시간에 걸쳐 액체 상태를 유지하게 해 준다. 다만 과학자들은 이 자전축이 기운 사건이 언제 발생했는지 그리고 그 기울어진 정도가 구체적으로 얼마였는지를 특정하지 못했다. 이는 다음 유로파 탐사에서 밝혀낼 과제로 남아 있다.

## 물리적 성질
유로파의 지름은 3100 km로, 달보다 조금 작다. 유로파는 태양계에서 여섯 번째로 큰 위성이면서 15번째로 큰 천체이다. 유로파는 갈릴레이 위성들 중 가장 작지만, 그럼에도 불구하고 태양계에서 유로파보다 작은 모든 위성들을 합한 것보다 더 무겁다. kg. 유로파보다 작은 모든 위성들의 질량(트리톤 포함): 39.5 kg (트리톤 참조)|group=내용주}} 유로파의 밀도는 유로파가 지구형 행성과 비슷하게 주요 구성 성분이 규산염이라는 것을 시사하고 있다.

### 내부 구조
유로파에는 얼음 지각 밑에 깊이 100 km의 바다가 존재할 가능성이 있다고 여겨지고 있다. 갈릴레오 탐사선의 자기장 데이터에서는 유로파가 목성과의 상호 작용을 일으키는 유도된 자기장을 가지고 있음을 보여 주었고, 이는 밑에 전기가 통하는 전도층이 있음을 나타낸다.

### 표면의 모습
유로파는 산이나 충돌구가 적어 태양계에서 가장 매끄러운 천체 중 하나이다. 그러나 유로파의 적도에 10m의 높이를 가진 얼음 스파이크가 있는데, 수직으로 내리쬐는 햇빛의 영향으로 얼음이 녹아서 균열이 생긴 것이라고 추측된다. 이는 페니텐트라 불린다.

하루 동안 유로파의 표면에 내리쬐는 방사선의 양은 5400 밀리시버트(540 rem)이며,

#### 표면의 선
유로파에서 가장 눈에 띄는 지형은 유로파 전체를 뒤덮고 있는 선(}})들이다. 자세히 살펴보면 이 선들의 양쪽 가장자리에서 얼음이 서로 엇갈려 이동한 흔적이 보여진다. 큰 선은 20&nbsp;km 정도 펼쳐져 있다. 어두운 부분은 바깥쪽으로 밀려나 있고, 중앙은 가벼운 물질로 이루어져 있다.

#### 기타 지질 구조
유로파에 있는 다른 특징은 원형과 타원형의 "렌티큘러"가 있다는 점이다. 돔 모양의 봉우리나 구덩이, 매끄럽고 어두운 점 모양의 지형들이 있다. 이러한 지형들은 거칠게 뒤죽박죽 섞여 있다. 돔의 꼭대기는 주변의 평야 지방과 나이가 비슷하기 때문에 평야 지방의 얼음이 아래에서 위로 밀어올려져 돔이 형성됐다고 추측된다. 뒤죽박죽 형성된 렌티큘러들은 혼란 지형이라고 불린다.

한 이론은 이러한 렌티큘러들은 지하의 따뜻한 얼음이 마그마굄과 비슷하게 외부의 차가운 얼음을 뚫고 올라오며 다이어피어처럼 형성되었다고 주장한다.

어떤 가설은 혼란 지형이 정말 렌티큘러 형식으로 되어 있는지에 대해서 의문을 제기한다. 이 가설은 돔이나 구덩이들은 갈릴레오가 보내온 낮은 해상도의 사진들에서 오해가 생긴 것이라고 주장한다. 이 주장은 얼음이 렌티큘러 형성 과정인 대류를 한다고 보기에는 다이어피어가 너무 낮다는 것이다.

2011년 11월, 텍사스 대학교 오스틴의 연구자들은 네이처 잡지에 논문을 발표했고, 이 논문은 혼란 지형들이 호수와 같은 물 위에 떠 있다고 시사한다. 이 호수는 얼음 밑에 있는 지하 바다와는 다른 개념이다. 호수가 존재하는지에 대한 확인은 직간접적으로 얼음층을 조사하기 위한 탐사선이 발사되어야 할 것이다.

### 지하 바다
과학자들은 액체 상태의 물이 유로파의 표면 아래에 존재할 것이라는 가설을 인정한다는 합의를 이뤘고, 그 지하 바다를 유지시키는 열기는 조석 가속에 의해서 발생한다고 추측하고 있다.

두꺼운 얼음 이론을 증명하는 최고의 증거는 유로파의 대형 충돌구들이다. 가장 큰 충돌구는 동심형 모양이며, 상대적으로 평평하고, "신선한" 얼음으로 이루어져 있다. 이러한 시각적 관찰과 조석 가열로 얻어지는 열의 값을 수학적으로 계산하면, 얼음 지각의 깊이는 "따뜻한 얼음 층"을 포함하여 10~30&nbsp;km 정도로 추측되고, 이는 지하 바다의 깊이가 약 100&nbsp;km 정도 될 수 있다는 것을 의미한다.가 되고, 지구의 바다보다 약 2배 정도 큰 바다가 유로파에 있을 것이다.

얇은 얼음 이론(Thin Ice model)은 유로파의 얼음 지각이 기껏해야 몇 킬로미터밖에 되지 않을 것이라고 예측한다. 그러나 대부분의 행성 지질학자들은 이 이론이 목성의 조석력을 지각의 맨 윗층에서만 계산했다고 얘기한다. 일례로 굴곡 분석이 있는데, 이는 유로파의 표면을 평면이나 구로 계산하여 무게를 줌에 따라, 탄성력이 생겨 굴곡이 생겨나는 현상을 분석하는 것이다. 얇은 얼음 이론은 표면에서 굴곡이 일어나는 부분이 200 m 정도로 얇다고 예상한다. 만약 정말 유로파의 얼음 지각이 몇 킬로미터밖에 되지 않는다면, 얇은 얼음 이론은 지하의 액체가 표면과 주기적으로 접촉하여 혼란 지형의 생성을 유발하고, 표면의 선들을 생겨나게 할 수 있다고 예측한다.

2008년 후반, 매우 조금이나마 찌그러진 유로파의 궤도와 목성의 조석력 때문에 목성이 유로파의 지하 바다를 따뜻하게 유지해 줄 수 있다는 이론이 제기되었다. 이전에 고려되지 않았던 조석력 변수는 로스비 파동이라고 불리는 현상을 일으키는데, 이 파동은 하루에 몇 킬로미터밖에 퍼지지 않을 정도로 매우 천천히 움직이지만 큰 운동 에너지를 만들어낸다. 현재 추정된 유로파의 자전축 기울기인 0.1도를 이용해 계산하면, 로스비 파동은 7.3 줄의 에너지를 지녔을 것이고, 이전의 조석력 파동보다 약 2천 배 정도 크다. 이 에너지는 유로파의 바다를 유지시키는 주요 열원으로 추측된다.

갈릴레오 탐사선은 유로파가 목성의 자기장이 살짝 변형된 형태인 자기 모멘트를 가지고 있음을 발견했다. 적도 부근에서의 자기장의 세기(약 120 nT)는 가니메데의 6분의 1 정도이고, 칼리스토의 6배 정도이다. 이렇게 자기장이 생겨나려면 유로파의 내부에 높은 전도성을 지닌 물질이 있어야 함을 나타낸다. 보이저 탐사 이후로, 과학자들은 이 물질의 정체를 알아내기 위해 노력했다.

### 화산
허블 우주 망원경은 2012년 유로파의 남극 부근에서 분출하는, 물 화산으로 보이는 사진을 촬영하였다.

유로파가 받는 기조력은 달이 지구에 주는 영향보다 1000배 더 강하다. 유로파의 물질 분출 속도는 7000&nbsp;kg/s로 추정된다.

### 대기권
1995년 허블 우주 망원경에 실려 있는 고다드 고해상도 분광기를 사용한 관측에서, 유로파가 산소 분자(O배 정도이다. 대기권의 존재에 대한 증거를 보여주었다.
지구의 대기권과는 다르게, 유로파의 대기권은 생물학적으로 생겨난 것이 아니라 분자들이 방사선 분해가 되어 생성되었다.

표면을 관찰한 결과 방사선 분해에 의해서 생겨나는 산소 중 일부는 표면을 떠나지 않는다고 밝혀졌다. 표면이 지하 바다와 상호작용을 할 수 있기 때문에(기타 지질 구조 문단을 참조), 산소 분자는 밑쪽의 바다와 상호작용하여 생물학적 작용에 도움을 줄 수도 있다.

산소 원자나 분자와 함께 유로파의 중력을 탈출한 수소 분자는 유로파의 궤도 부근에 가스 원반을 형성한다. 이 중성 구름은 카시니와 갈릴레오에 의해 감지되었으며, 목성의 내부 위성인 이오 주위에 있는 황산 구름보다 더 크다. 이론은 결국 유로파의 모든 분자가 목성의 궤도로 빠져나와 이온화될 것으로 예상하고 있다.

## 탐사
유로파 탐사는 1973년과 1974년에 각각 파이어니어 10호와 파이어니어 11호가 목성을 지나쳐 가면서 시작되었다. 최초로 찍힌 사진은 이후에 찍힌 사진들보다는 해상도가 좋지 않았다.

두 개의 보이저 탐사선은 목성계를 통과하면서 유로파의 얼음 표면을 보여주는 사진을 보내왔다. 이 사진은 많은 과학자들이 얼음 아래에 바다가 존재할지도 모른다고 추측하기 시작하는 계기가 되었다.

갈릴레오 탐사선은 목성 주위를 도는 8년간의 임무를 1995년에 시작해 2003년에 마쳤고, 갈릴레이 위성의 상세한 사진을 보내왔다. 특히 유로파를 많이 탐사하였었기 때문에, "갈릴레오 유로파 임무" 라고도 불렸다.

뉴 허라이즌스 탐사선은 명왕성으로 가는 도중 목성을 지나치며 유로파의 사진을 보내왔다.

### 미래 탐사 계획
외계 생물이 존재할지도 모른다는 생각은 외계 생물의 존재에 관한 많은 데이터를 얻기 위한 탐사 계획을 만들어냈다.

2011년, 유로파 탐사 계획이 행성 과학 규모 과학적 조사 연구회에서 추진되었다. 2011년 연구회는 미국 항공우주국(NASA)에 유로파 클리퍼와 유로파 궤도선 계획을 포함해서, 유로파 탐사 연구를 의뢰했다.

### 오래된 계획
2000년대 초반, 주요 외행성 탐사 계획에 따라 목성의 얼음 위성들에 탐사선을 보내기 위해 계획이 세워졌다. 미국 항공우주국이 주도하는 목성 유로파 궤도선과 유럽우주국이 주도하는 목성 가니메데 궤도선을 합쳐 유로파 목성계 임무라고 이름붙였고, 2020년에 발사하기로 계획되었었다.

조비안 유로파 궤도선은 유럽우주국이 2007년에 발사하기로 계획하였던 탐사선이다. 다른 탐사 계획은 아이스 클리퍼(Ice Clipper)라고 하였는데,
목성 얼음 위성 궤도선은 핵 엔진과 이온 엔진을 사용하기로 계획되었었던, 2006년에 계획이 취소된 목성 탐사선이다.

유로파 궤도선은 1999년에 추진되었지만 2002년에 취소되었다. 발사 목적은 바다의 범위와 내부와의 상호작용을 밝혀내는 것이었다. 장비에는 무선 장비, 레이저 고도계, 자력계, 랭뮤어 탐침과 지도 작성용 카메라가 실릴 예정이었다. 이 궤도선은 레이다를 사용해 표면을 분석할 계획이었다.

다른 계획들은 표면 가까이에서 생물학적 활동이 있을 것이라고 예상해, 충돌시키거나 드릴로 뚫어 탐사하는 방식이다.

2001년에 제안된 또 다른 탐사 계획은 원자력을 사용해서 얼음을 녹이는 커다란 "용융 탐사정"(크리오봇)을 사용하여 탐사하는 계획이다.

## 외계 생명체 존재 가능성
현재까지 유로파에 생명체가 존재한다는 직접적인 증거는 없지만, 유로파는 잠재적인 거주 가능성이 높고 외계 생명체가 있을 수 있는 곳이라는 점에서 태양계에서 생명체가 존재하기 좋은 위치 중 하나로 뽑히고 있다.

1970년대까지만 해도, 생명체는 태양에서 오는 에너지에만 의존할 것으로 생각되었다. 지구에서는 태양의 빛이 지표면에 잡혀서 식물이 광합성을 통해 이산화탄소와 물로부터 산소를 생산하고, 산소는 동물에 의해 소비되며 광합성으로 생산된 에너지는 먹이 사슬을 통해 전달된다. 심해의 생물들은 투광층으로부터 너무 멀기 때문에, 밑에서 내려오는 영양분과 동물 시체를 먹고 산다. 이처럼 생물이 살 수 있는 환경의 기준은 직사광선이 비추어야 한다고만 생각하였다.

그러나 1977년, 탐사용 잠수정 DSV 앨빈이 갈라파고스 단층에서 탐사를 진행하던 중, 과학자들은 갈라파고스민고삐수염벌레, 조개, 갑각류, 담치류와 같은 생물들의 서식지를 발견했고, 이 서식지들은 열수분출공 주변에 분포하고 있었다. 이 생물들은 햇빛에 전혀 의존하지 않고, 독자적인 먹이 사슬을 가지고 있음도 곧 밝혀졌다. 식물을 대신해서 먹이 사슬의 맨 밑을 이루고 있던 생물은 수소나 황화 수소와 같이 지구 내부에서 올라오는 화학 물질에서 에너지를 얻는 세균이었다. 이렇게 태양에 전혀 의존하지 않고 화학합성을 통해 에너지를 얻는 생물이 발견됨에 따라 생물학 연구에 혁명을 가져왔다. 이러한 생물은 단지 물과 에너지가 될 화학 물질만을 필요로 했다. 또한 이 발견은 외계 생명이 존재할 가능성을 증가시켜 우주생물학의 새로운 길을 열었다.

수염벌레와 같은 다른 다세포 진핵생물은 세포 호흡을 하면서 산소를 사용하기 때문에 간접적으로나마 광합성에 의존하고 있고, 이러한 생태계에 서식하는 혐기성 생물과 고균이 바로 유로파의 바다에서 살 수 있으리라 추정되는 생물종이다.

2009년 9월, 행성 과학자 리처드 그린버그는 우주선이 유로파의 표면에 충돌하면서 유로파의 얼음에서 산소를 떼어내 산소 분자 상태(O)로 만들고, 이렇게 생겨난 얼음의 빈 자리를 채우기 위해 지하 바다에서 물이 올라온다고 주장하였다. 그린버그는 이 과정을 통해 유로파의 바다가 불과 몇만 년밖에 들이지 않고도 지구의 바다보다 산소 농도가 더 높아질 수 있다고 주장하고 있다. 이 과정은 유로파의 바다에서, 예컨데 생선 등 "거대한" 호기성 생물이 살 수 있도록 해 준다.

2006년, 콜로라도 대학교 볼더 대기 및 우주 물리 연구소의 부교수인 로버트 T. 파팔라도는 유로파의 생명체 존재 가능성에 대해 다음과 같이 말했다.

2011년 11월, 한 연구팀은 "네이처" 지에 유로파의 거대한 바다와 얕은 호수가 얼음 지각에 둘러싸여 완전히 단절된 상태라는 것을 증명하는 증거들을 제시했다. 만약 이 점이 확인된다면, 호수 또한 생명이 살 수 있는 잠재적인 장소 중 하나가 될 수 있다.

2013년 3월 발표된 논문은 과산화 수소가 유로파 표면 대부분에 걸쳐서 풍부할 것이라고 추측했다. 논문 저자는 만약 유로파의 바다에 생명체가 존재하고 과산화 수소가 지하 바다로 들어가 섞인다면, 단순한 형태를 띠고 있는 생명체의 중요한 에너지원이 될 수 있다고 주장했다. 과학자들은 과산화 수소가 물과 섞일 때는 산소로 붕괴하기 때문에 지하 바다의 생명체들에게 중요한 요소하고 생각한다.

2013년 12월 11일, NASA는 유기 물질과 관계가 있는 점토 광물(층상 규산염)이 유로파의 표면에서 검출되었다고 발표했다.

지구에서 소행성 충돌과 같은 원인으로 지구의 생명체가 우주로 튕겨져 나가, 유로파에 도착하였다는 가설도 있다. 이 가설은 배종발달설과 유사하다.