Eiropa (pavadonis)

Atklāšanas vēsture un nosaukums

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

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.

Okeāns

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

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

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.