Euroopan (satelliitti) ominaisuudet, koostumus, kiertoradalla

Eurooppa Se on luonnollinen satelliitti tai Jupiterin kuu, jonka italialainen tähtitieteilijä Galileo Galilei (1564-1642) löysi vuonna 1610. Se on osa niin kutsuttuja Galilean kuussa, yhdessä Ganymedesin, IO: n ja Calliston kanssa. Hänen nimensä on peräisin kreikkalaisen mytologian hahmosta: Eurooppa oli kuningas Minos de Kreetan äiti, yksi jumalien kuninkaan monista rakastajista.

Saksalainen tähtitieteilijä Simon Marius, Galileon nykyaikainen, ehdotti nimeä hänen teoksessaan, jossa myös Jovian satelliittien löytäminen katsottiin ennen kuin Galileo ilmoitti hänelle.

Kuvio 1. Galileo -operaation ottama luonnollinen värikuva Euroopasta, linjat ovat todennäköisesti murtumia kuoren kanssa paljaiden kivien kanssa. Lähde: Wikimedia Commons. NASA/JPL/DLR/PUB -verkkotunnus

Toinen tälle satelliittiin käytetty nimitys ja tällä hetkellä käytöstä on se, jota Galileo alun perin ehdotti, roomalaisten numeroilla. Siten Eurooppa on myös Jupiter II, koska se on toinen Galilean kuu läheisyydessä planeetalle (IO on lähin, mutta muita pienempiä kuukauksia on neljä). 

Lopuksi tähtitieteilijät kumarsivat Mariuksen ehdotukseen, joka olisi voinut löytää satelliitteja Galileosta riippumatta.

Jupiterin ympärillä kiertävien Galilean kuunien löytö oli tieteen virstanpylväs. Vahvisti Copernicuksen heliokeskeistä teoriaa ja sai ihmiskunnan ymmärtämään, että maa ei ollut maailmankaikkeuden keskus.

Galilean kuut pysyivät kuitenkin pitkään pieninä valopisteinä, jotka nähtiin Jupiterin ympärillä olevalla teleskoopilla.

Se oli kunnes miehittämättömät operaatiot edelläkävijä, Voyager, Galileo ja New Horizons toivat lumivyöryn tietoa Euroopasta ja jättiläismäisten planeettojen jäljellä olevista satelliiteista.

[TOC]

Yleiset luonteenpiirteet

Mahdollinen asumiskyky

Euroopassa, joka on tuskin pienempi kuin Kuu, on vesi valtameri pinnan alla ja se on suojattu aurinkotuulilta Jovian magneettikentällä, mikä antaa sille tietyt asumiskäytännöt.

Kuva 2. Euroopan vertaileva koko vasemmalle, maan ja kuun kanssa. Lähde: Wikimedia Commons. Apollo 17 Kuva Whoe Earthista: Nasateleskooppinen kuva täysikuu: Gregory H. Euroopan heijastus: NASA / JPL / Pub -verkkotunnus

Tähän lisätään, että Euroopassa voi olla tektonista toimintaa. Ja maapallon lisäksi, toistaiseksi ei ollut muuta taivaallista esinettä, jolla oli monimutkainen geologia.

Ilmapiiri

Siinä on myös ilmapiiri, himmeä, mutta hapen ja sen tiheyden ollessa, vaikkakaan ei niin korkea kuin maa, viittaavat siihen, että sen koostumuksessa on paljon kalliota.

Pinta

Jääpinta on erittäin sileä, tuskin kuvassa 1 esitetyt viivat rikkoutuvat tuskin. 

Nämä linjat heijastavat mahdollisesti 100–150 km: n paksun jäisen kuoren jännitteitä, jotka kattavat Euroopan ja paljastavat alla olevan kallion, jonka alla on nestemäistä vettä. 

Euroopassa on riittävä lämpöä tämän valtameren ylläpitämiseksi vuorovesi. 

On yleistä ajatella vuorovettä valtameren massojen ilmiöinä, mutta gravitaatiovetoisuus ei vain syrjäyttää vettä, vaan myös kalliota. Ja nämä prosessit kantavat kitkaa, joka hajoaa lämmöllä kiertoradan liikkeen energia.

Ei magneettikenttää

Miehittämättömien operaatioiden tekemän magneettikentän mittausten kautta tiedetään, että Euroopasta puuttuu oma magneettikenttään. Mutta he havaitsivat myös rautaydin ja kerros vesikerroksen, joka on runsaasti mineraalipitoisuutta aivokuoren alla. 

Nämä toimenpiteet osoittavat, että Eurooppaan saapuneen matkustajan kompassi kokeisi hullua heilua, varsinkin kun lähestymistapa Jupiteriin on suurin. Ja se on, että intensiivinen Jovian magneettikenttä on vuorovaikutuksessa pohjanjohtavan materiaalin kanssa aiheuttaen tällaisia ​​vaihtelut.

Voi palvella sinua: Jatkuvuusyhtälö

Albedo de Europa

On tiedossa, että Euroopassa on jäädytetty ja irrottamaton pinta, ei vain kuvien kautta saatujen tietojen, vaan sen tehdyt toimenpiteet Albedo. 

Minkä tahansa esineen tai muun luonteen albedo on valon osuus, joka heijastaa. Siksi sen arvo vaihtelee välillä 0 - 1. 

Jos albedo on 0 arvoinen, se tarkoittaa, että esine imee kaiken valon heijastamatta mitään, päinvastoin, jos se on arvoinen, se heijastaa sitä.

Peilit ovat esineitä, joissa on suuri albedo ja Euroopan omat ovat 0.69. Tämä tarkoittaa, että se heijastaa noin 69 % sen pintaan saavuttaneesta valosta, mikä osoittaa, että sen peittävä jää on puhdas ja viimeaikainen. 

Siksi Euroopan pinta on suhteellisen nuori, arvioidaan olevan noin 10 miljoonaa vuotta. Muinaiset jääpinnat ovat yleensä melko pimeitä ja niillä on vähemmän albedo.

Toinen tosiasia on, että Euroopan pinnalla on tuskin vaikutusta kraattereita, mikä viittaa riittävästi geologiseen toimintaan vaikutusten poistamiseksi vaikutusten poistamiseksi. 

Yksi näistä harvoista kraatterista ilmestyy kuvan 1 alaosaan. Se on vaalea piste molen muodossa, jolla on tumma keskus, nimeltään pwyll -kraatteri, alamaailman kelttiläisen jumalallisuuden kunniaksi.

Yhteenveto Euroopan tärkeimmistä fyysisistä ominaisuuksista

Käännösliike

Eurooppa liikkuu Jupiterin ympärillä hieman yli 3 ja puoli päivää, melko pyöreän kiertoradan seurauksena.

Euroopan translaatioliikkeen erityispiirte on, että se on synkronisessa kiertossa Jupiterin kanssa. Siksi näyttää aina saman kasvot planeetalle, aivan kuten kuu tekee sen maan kanssa. Tämä ilmiö tunnetaan myös nimellä Marea -kytkentä.

Kuva 3. Eurooppa osoittaa aina samat kasvot Jupiterille synkronisen kierroksen ansiosta. Lähde: NASA.

Marea -kytkentä on karakterisoitu, koska esine vie samanaikaisesti kiertoradan ympärillä tässä tapauksessa massiivisimpaan.

Selitys on, että taivaankappaleet eivät ole erityisiä massoja, vaan esineitä, joilla on huomattavia ulottuvuuksia. Siksi Jupiterin satelliitteihinsa kohdistama painovoima ei ole homogeeninen, se on lähinnä voimakkaampi ja vähemmän voimakas kauimpana puolella.

Siten säännöllinen vääristymä on peräisin Euroopasta, johon myös painopiste vaikuttaa, joita muut lähistöllä Galilean kuutat käyttävät.

Tuloksena on painovoimavoimien monistus ilmiössä, joka tunnetaan nimellä Kiertoradan resonanssi, Koska muut kuut vedetään gravitaatiollisesti Euroopasta tarkalla aikavälellä.

Laplace -resonanssi

Ja tietysti Eurooppa tekee samoin muiden kuukausien kanssa, luomalla eräänlainen harmonia kaikkien keskuudessa.

Galilean kuukausien keskinäisiä gravitaatiovaikutuksia kutsutaan Laplace -resonanssi, Löytäjän kunniaksi ranskalainen matemaatikko ja tähtitieteilijä Pierre Simon de Laplace vuonna 1805.

Fysiikassa on useita tyyppisiä resonansseja. Tämä on epätavallinen resonanssi, jossa kolmen kuukauden vallankumouksen ajanjaksot ovat suhteessa 1: 2: 4. Kaikki järjestelmän jäseniin kohdistuvat voimat siirretään muille gravitaatiovuorovaikutuksen kautta.

Voi palvella sinua: Sähkömagneettinen spektri: Ominaisuudet, kaistat, sovelluksetKuva 4. Orbital Resonance -animaatio Galilean satelliittien keskuudessa. Lähde: Wikimedia Commons. Käyttäjä: Matma Rex / julkinen verkkotunnus.

Siksi vuorovesivoimat tekevät kaikista Euroopasta joustavia ja kompressioita, jotka ovat peräisin yllä kuvattua lämmitystä. Ja se aiheuttaa myös Euroopan nestemäisen veden valtameren sisällä.

Kiertoliike

Euroopassa on kiertoliike oman akselinsa ympärillä, jolla, kuten olemme sanoneet, on sama kesto kuin kiertoradalla, sen vuoroveden kiinnittymisen ansiosta Jupiteriin.

Sävellys

Euroopassa samat elementit ovat läsnä kuin maan päällä. Ilmakehässä on happea, rautaa ja silikaatteja on ytimessä, kun taas vesi, silmiinpistävin aine, miehittää kerroksen kuoren alla.

Euroopan alla oleva vesi on runsaasti mineraalisuoloja, kuten natriumkloridia tai tavallista suolaa. Magnesiumsulfaatin ja rikkihapon läsnäolo selittää osittain satelliitin pinnan ylittävät punertavat viivat.

Uskotaan myös, että Euroopassa on Tholiinit, Orgaaniset yhdisteet, jotka muodostuvat ultraviolettisäteilyn ansiosta.

Tholiinit ovat usein jäädytetyissä maailmoissa, kuten Euroopassa ja Titanissa, Saturnuksen kuussa. Niiden muodostamiseksi tarvitaan hiili, typpi ja vesi.

Sisäinen rakenne

Euroopan sisäinen rakenne on samanlainen kuin maan rakenne, koska sillä on ydin, vaippa ja kuori. Sen tiheys yhdessä IO: n kanssa.

Kuva 5. Neljän Galilean kuukauden sisäinen rakenne teoreettisten mallien mukaan. Lähde: Kutner, M. Tähtitiede: fyysinen näkökulma.

Euroopan ydin ei ole sulaa metallia (toisin kuin IO), mikä viittaa siihen, että kuoren alla olevalla vedellä on korkea mineraalipitoisuus, koska Euroopan magnetismi johtuu hyvän kapellimestarin välisestä vuorovaikutuksesta, kuten suolat suoloilla ja Jupiterin voimakas magneettikenttä.

Rock Mantlessa on runsaasti radioaktiivisia elementtejä, jotka rappeutuessa emit -energiaa ja muodostavat toisen sisäisen lämmön lähteen Eurooppaan, vuoroveden lämmityksen lisäksi.

Upea vesikerros, osittain jäädytetty ja osittain nestemäinen, arvioidaan olevan 100 km paksu joillakin alueilla, vaikka toiset väittävät, että se on vain noin 200 metriä.

Joka tapauksessa asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että nestemäisen veden määrä Euroopassa voi tulla kaksinkertaisesti siitä, mitä maan päällä on olemassa.

Uskotaan myös, että jääkuoren halkeamissa on järviä, kuten kuviossa 6 ehdotetaan, mikä voi myös taloa. 

Jääläinen pinta vastaanottaa jatkuvan vuorovaikutuksen Jovian säteilyvyöistä lähetettyjen ladattujen hiukkasten kanssa. Jupiterin vahva magnetismi kiihdyttää sähkökuormia ja virittää ne. Siten hiukkaset saavuttavat pintajää ja fragmentoivat vesimolekyylejä.

Prosessissa vapautuu paljon energiaa, tarpeeksi muodostamaan kirkkaat kaasupilvit ympäri Eurooppaa, joka havaitsi sen tiellä Cassini -koettimen, samalla kun suuntautuu Saturnusta kohti.

Kuva 6. Euroopan sisäinen rakenne käytettävissä olevan tiedon luotujen mallien mukaan. Lähde: Wikimedia Commons.

geologia

Miehittämättömät operaatiot ovat antaneet paljon tietoa Euroopasta paitsi monissa korkean resoluution kuvissa, jotka he lähettivät pinnalta, myös Euroopan gravitaatiovaikutusten vuoksi aluksiin.

Kuvat paljastavat erittäin vaaleankeltaisen pinnan, josta puuttuu merkittäviä helpotuksia, kuten korkeita vuoria tai merkittäviä kraattereita, toisin kuin muut Galilean satelliitit.

Voi palvella sinua: Mekaaninen etu: Kaava, yhtälöt, laskenta ja esimerkit

Mutta mikä houkuttelee eniten huomiota, on jatkuvasti leikkausviivojen kehys, joka leikkaa jatkuvasti ja näemme selvästi kuvassa 1.

Tutkijat uskovat, että näillä linjoilla on alkuperän syviä halkeamia jäällä. Näkymät tarkemmin, linjoilla on tumma reuna, jossa on vaaleampi keskusliuska, jonka uskotaan olevan suurten geyerien tuote. 

Kuva 7. Euroopan geyserit, Hubble näki. Lähde: NASA.

Nämä korkeat korkeat höyrypylväät (höyhenet), joissa on useita kilometriä korkeita, koostuvat kuumemmasta vedestä, joka syntyy sisäpuolelta murtumien kautta, kuten Hubble -avaruusteleskooppihavainnot ovat ilmoittaneet.

Jotkut analyysit paljastavat veden jättämät jäljet, joilla on suuri mineraalipitoisuus ja myöhemmin haihtunut.

On mahdollista, että Euroopan aivokuoressa on subduktioprosesseja, kuten maan päällä annetaan, jossa tektoniset levyt lähentyvät reunoja, liikuttaen joitain suhteessa toisiin niin kutsuttujen subduktioalueilla,.

Mutta toisin kuin maa, lautaset ovat jäätä, jotka liikkuvat nestemäisellä valtamerellä, sen sijaan, että tekisivät sitä magmalla, kuten maan päällä.

Mahdollinen Euroopan asumiskelpoisuus

Monet asiantuntijat ovat vakuuttuneita siitä, että Euroopan valtameret voivat sisältää mikrobi -elämää, koska ne ovat runsaasti happea. Lisäksi Euroopassa on ilmapiiri, vaikka himmeä, mutta hapen esiintymisen myötä elämän tukemiseen tarvittava elementti.

Toinen vaihtoehto asunto -elämään on jääkuoren kapseloituja järviä. Tällä hetkellä ne ovat oletuksia, ja niiden vahvistamiseksi on paljon enemmän todisteita.

Joitakin todisteita lisätään edelleen tämän hypoteesin vahvistamiseksi, esimerkiksi savimineraalien läsnäolo aivokuoressa, jotka liittyvät orgaaniseen aineeseen maan päällä. 

Ja toinen tärkeä aine, joka uusien havaintojen mukaan löytyy Euroopan pinnalta, on natriumkloridi tai tavallinen suola. Tutkijat ovat todistaneet, että pöytäsuola Euroopassa vallitsevissa olosuhteissa hankkii vaaleankeltaisen värin, jota arvostetaan satelliitin pinnalla.

Jos tämä suola on peräisin Euroopan valtamereistä, se tarkoittaa, että ne ovat mahdollisesti samankaltaisuuksia maan kanssa ja sen kanssa talon elämän mahdollisuus. 

Nämä havainnot eivät välttämättä tarkoita sitä, että Euroopassa on elämää, mutta satelliitilla on riittävästi olosuhteita sen kehitykseen.

On jo NASA. 

Sen tavoitteiden joukossa ovat Euroopan pinnan, satelliitin geologian ja sen kemiallisen koostumuksen geologia sekä valtameren olemassaolon vahvistus aivokuoren alla. Meidän on odotettava vähän kauemmin tietääksesi.

Viitteet

1. BBC. Miksi Eurooppa, Jupiterin jäinen kuu, on paras ehdokas löytämään maapallon ulkopuolista elämää aurinkojärjestelmässä?. Haettu osoitteesta: BBC.com.
2. S, s. 2009. Planeetat ja planeettajärjestelmät. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, m. 2003. Tähtitiede: fyysinen näkökulma. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. Cosmos: Tähtitiede uudessa vuosituhannessa. Kolmas painos. Thomson-Brooks/Cole.
5. Siemenet, m. 2011.Aurinkokunta. Seitsemäs painos. Cengage -oppiminen.
6. Wikipedia. Eurooppa (kuu). Haettu: vuonna.Wikipedia.org.
7. Wikipedia. Eurooppa Clipper. Palautettu: on.Wikipedia.org.