エウロパ (衛星)
表面から大気中に放出された酸素分子は重力に引かれて再び表面に戻った後、水や過酸化水素分子のように固着 (凍結) せず、また表面から脱着して再び放物線軌道を描いて大気中を運動する。一方で水素分子は非常に軽くエウロパの重力から脱出できるため、放出された後は表面には戻ってこない。
エウロパ表面の観測では、放射線分解によって生成された酸素分子の一部は表面から放出されずその場に留まることが明らかになっている。エウロパの表面は地下にある海と相互作用していると考えられているため、この酸素分子は内部海へ到達し、存在しているかもしれない生物学的プロセスに役立つ可能性がある。ある推定では、エウロパの表面の最大年齢が5億歳と見積もられていることに基づく表面の更新速度を考えると、放射線分解によって生成された酸化物質のエウロパ内部への沈み込みによって、エウロパの海の遊離酸素濃度は地球の深海に匹敵する値になると考えられている。
一方でエウロパの重力から脱出する水素分子は、酸素原子、酸素分子と共に、木星を公転するエウロパの軌道の周りにガストーラスを形成する。この「中性粒子の雲」はカッシーニやガリレオによって検出されている。このようなガストーラスは内側の衛星であるイオにも存在していることが分かっているが、エウロパの中性粒子の雲はイオのものよりも多い個数の原子や分子を含んでいる。理論モデルでは、エウロパのトーラスの中にいるほとんど全ての原子や分子はいずれ電離され、木星の磁気圏内のプラズマの供給源となっていると考えられている。
エウロパは月よりもわずかに小さく、直径はおよそ 3,100 km である。太陽系内の衛星としては6番目に大きく、また太陽系内の全天体の中では15番目に大きい天体である。木星の四大衛星であるガリレオ衛星の中では大きさ・質量ともに最も小さいが、太陽系内の衛星でエウロパ自身より直径が小さいものをすべて合わせたよりも大きな質量を持つ。平均密度から、組成は地球型惑星と似ていることが示唆されており、主成分はケイ酸塩岩石である。
エウロパ・オービターは、2002年に中止されたNASAによる探査ミッションである。この探査機の目的はエウロパの内部海の大きさを測定することと、海とエウロパ深部との関係を明らかにすることである。搭載が予定されていた機器は、電波のサブシステムやレーダー高度計、磁気センサ、ラングミュア探針、地図作成のためのカメラなどである。エウロパ・オービターの特色は、氷の表面の下をスキャンするための氷を通過する特別なレーダーであった。
この計画は1999年に進行の承認が降りたものの、2002年に中止となった。エウロパ・オービターの計画で得られた成果は上記のEJSMにおけるNASAのJEOへと繋がったが、こちらも2011年に事実上中止になっている。
ガリレオ探査機による磁場の観測では、エウロパが弱い磁気モーメントを持っていることが明らかになっている。これはエウロパ内部で発生する固有の磁場ではなく、木星の磁場の変動する成分によってエウロパに誘導される磁場である。この磁気モーメントによって作られる磁場の磁気赤道での強さはおよそ 120 nT であり、ガニメデの磁場のおよそ6分の1、カリストの磁場のおよそ6倍である。誘導磁場が発生するためには、エウロパ内部に高い電気伝導率を持つ物質の層が必要である。この役割を果たしうるもっともらしい候補は、大きな液体の塩水の内部海である。
1979年のボイジャーのフライバイ以降、科学者はエウロパ表面に見られる割れ目や、その他の地質学的に若い地形を覆っている赤茶色の物質の組成を明らかにしようと研究を続けてきた。分光学的な観測からは、暗く赤っぽい筋状の模様とエウロパ表面の特徴は硫酸マグネシウムなどの塩を豊富に含んでおり、内部から吹き出た水が蒸発して塩が堆積することで形成されたことが示唆されている。また硫酸水和物も、分光学的に検出された混入物質を説明可能な候補物質である。