Måne Europa: En av Jupiters fire store måner

Den er den sjette månen og den andre galileiske månen utover fra Jupiter. Månen fullfører et omløp på 3,55 jorddager og har baneresonans med Io og Ganymedes. Diameteren på 1 569 km gjør Europa til den minste av de fire galileiske månene, og til den sjette største månen i solsystemet. Utenfor Jupiter-systemet er bare Titan og jordens måne større. Europa har planetmasse – det vil si stor nok masse til å oppnå hydrostatisk likevekt, og hadde vært en dvergplanet dersom den gikk i bane direkte rundt solen.

Europa
Europa i tilnærmet naturlige farger. Det fremtredende krateret nede til høyre er Pwyll og de ​​mørkere partiene er områder der hoveddelen av Europas vannholdige is har et høyere innhold av mineraler. Foto: Galileo
Oppdagelse
Oppdaget av		Galileo Galilei Simon Marius
Oppdaget		8. januar 1610
Alternative navn		Jupiter II
Baneparametre Epoke 8. januar 2004
Periapsis		664 862 km
Apoapsis		676 938 km
Gjennomsnittlig baneradius		670 900 km 0,00448 AE
Eksentrisitet		0,009
Omløpstid		3,551181 jorddøgn
Gjennomsnittsfart		13,74 km/s
Inklinasjon		0,47°
Moderplanet		Jupiter
Fysiske egenskaper
Gjennomsnittlig radius		1 569 km
Overflatens areal		30 900 000 km²
Volum		15 930 000 000 km³
Masse		48 000 000 000 000 000 000 000 kg
Middeltetthet		3,01 g/cm³
Gravitasjon ved ekvator		1,314 m/s² 0,134 g
Unnslipningshastighet		2,025 km/s
Rotasjon		Bundet
Aksehelning		0,1°
Overflaterefleksjon		0,67
Overflatetemperatur min snitt max Overflate ~50 K 102 K –
Tilsynelatende størrelsesklasse		5,29
Atmosfæriske egenskaper
Atmosfærisk trykk		0.1 pascal

Europa består primært av silikatbergarter, sannsynligvis med en kjerne av jern, og har en tynn atmosfære hovedsakelig sammensatt av oksygen. Overflaten, som stort sett består av is, er en av de jevneste i solsystemet, og er tverrstripet av sprekker og riller og med relativt få kratre. Dens tilsynelatende unge glatthet har ført til teorier om et underjordisk hav av vann som huser utenomjordisk liv. Hypotesen foreslår at varmeenergi fra tidevannsakselerasjon gjør at havene forblir flytende, og driver geologisk aktivitet på samme måte som platetektonikk.

Europa ble oppdaget av Galileo Galilei i 1610 og av Simon Marius rundt samme tid. Det har blitt foretatt stadig bedre observasjoner gjennom århundrer ved bruk av stadig mer avanserte teleskoper og ved forbiflyvninger med romsonder. Pioneer 10 var i 1973 det første romfartøyet som besøkte Europa. Det er blitt etterfulgt av syv andre romsonder. Romsonden Galileos besøk fra 1996 til 2003 har gitt hovedmengden av vår nåværende kunnskap om Europa.

Europas spennende egenskaper har ført til flere ambisiøse forslag om utforskning. Antydningen om utenomjordisk liv har sikret Europa en høy profil blant romforskere og har ført til en jevn lobbyvirksomhet for fremtidige ekspedisjoner.

Europa deler navn med hovedbelteasteroiden 52 Europa.

Gallileo Gallilei hevdet retten til å navngi de galileiske månene. Han vurderte benevnelsen «kosmiske stjerner», men landet på de «medicianske stjernene». Den franske astronomen Nicolas-Claude Fabri de Peiresc foreslo personnavn fra Medici-familien, men forslaget ble ikke tatt opp.

Simon Marius hevdet også å ha funnet de galileiske månene. Selv om han ikke ble kreditert oppdagelsen, ble hans navn på månene tatt i bruk. I publikasjonen Mundus Iovialis anno M.DC.IX Detectus Ope Perspicilli Belgici fra 1614 foreslo han navnene «Jupiters Merkur» (Io), «Jupiters Venus» (Europa), «Jupiters Jupiter» (Ganymedes) og «Jupiters Saturn» (Callisto), eller den første, andre, tredje og fjerde av de «jovianske planetene».

Nomenklaturen slo ikke an. Basert på forslag fra Johannes Kepler i oktober 1613, utarbeidet han et skjema hvor månene var oppkalt etter elskerinnene til Zevs fra gresk mytologi eller hans ekvivalent Jupiter fra romersk mytologi. Den andre av de største månene ble oppkalt etter skikkelsen Europa i gresk mytologi, en fønikisk adelskvinne og datter av kongen av Tyr, som ble kurtisert av Zevs og ble dronning av Kreta:

 Jupiter er mye bebreidet av poetene på grunn av hans uregelmessige kjærlighetsaffærer. Tre jomfruer nevnes spesielt for å ha lyktes i å bli forlovet med Jupiter i all hemmelighet: Io, datteren av elven Inachus, Callisto av Lycaon [og] Europa av Agenor. 

 

Navnene til Marius ble lenge tatt ut av bruk, men ble vanlige i midten av det 20. århundre. Tidligere astronomisk litteratur brukte ofte romertall (et system introdusert av Galileo): Io ble kalt Jupiter I eller «Jupiters første måne», Europa ble kalt Jupiter II eller «Jupiters andre måne», Ganymedes ble kalt Jupiter III eller «Jupiters tredje måne» og Callisto ble kalt Jupiter IV eller «Jupiters fjerde måne». Etter oppdagelsen av Saturns måner ble navnesystemet til Kepler og Marius tatt i bruk. I 1892 førte oppdagelsen av Amalthea til at Europa ble regnet som Jupiters tredje satellitt. Voyager-sonden oppdaget ytterligere tre indre måner i 1979, og Europa betraktes som Jupiters sjette satellitt, selv om den fremdeles kalles Jupiter II.

 

Europa fullfører et omløp rundt Jupiter på 3,55 dager med en baneradius på 670 900 km. Med en eksentrisitet på 0,009 er banen nesten sirkulær, og inklinasjonen relativ til det jovianske ekvatorplanet er kun 0,470°. Som de andre galileiske månene har Europa en bundet rotasjon med Jupiter der den ene halvkulen alltid vender mot planeten. Derfor er der et sub-joviansk punkt på Europas overflate hvor Jupiter tilsynelatende henger direkte over. Nullmeridianen er linjen som krysser dette punktet.

Forskning antyder at tidevannslåsen ikke er fullstendig: Noen forskere har foreslått en ikke-synkron rotasjon, hvor Europa roterer raskere enn den går i bane rundt Jupiter, eller gjorde det før i tiden. Dette antyder en asymmetri i fordelingen av den indre massen, og et underjordisk lag av væske som skiller isskorpen fra de indre bergartene.

Den lille eksentrisiteten som opprettholdes av gravitasjonen fra de andre galileiske månene, forårsaker at det sub-jovianske punktet pendler rundt en gjennomsnittlig posisjon. Når Europa kommer litt nærmere Jupiter, øker den gravitasjonelle påvirkningen og månen strekker seg mot den. Når Europa beveger seg noe vekk fra Jupiter, avtar planetens gravitasjonskraft, og månen går tilbake til en mer sfærisk form. Baneeksentrisiteten heves kontinuerlig av den gjennomsnittlige bevegelsesresonansen med Io. Dermed forårsaker tidevannsfleksingen at Europas indre blir en varmekilde som muligens gjør at et hav kan forbli flytende og drive geologiske prosesser under overflaten. Kilden til denne energien er Jupiters rotasjon, som tappes av Io gjennom tidevannet den hever på Jupiter og overføres til Europa og Ganymedes av baneresonansen.

 

Europa er litt mindre enn jordens måne. Med en diameter like over 3 100 km er Europa den sjette største månen og det femtende største objektet i solsystemet. Den er den minste av de galileiske månene, men har likevel større masse enn den samlede massen til alle kjente måner i solsystemet som er mindre enn den. Tettheten antyder en sammensetning som minner om de terrestriske planetene, primært bestående av silikatbergarter.

Indre struktur

Det antas at et ytre lag av vann har en tykkelse på ca. 100 km; noe som en øvre skorpe av frossen is og noe som et flytende hav under isen. Data fra Galileo-sonden viste at Europas magnetfelt blir fremkalt gjennom vekselvirkning med Jupiters magnetfelt, og antyder et konduktivt underjordisk lag som sannsynligvis er et flytende hav av saltvann. Skorpen antas å ha blitt forskjøvet 80°, noe som er usannsynlig hvis isen satt fast i mantelen. Europa har sannsynligvis en metallisk jernkjerne.

Overflateformasjoner

 

Europa er et av de jevneste objektene i solsystemet. De dominerende markeringene på kryss og tvers av månen ser ut til å være hovedsakelig albedoformasjoner, som understreker en lav topografi. Overflaten er tektonisk aktiv, med få nedslagskratere. Basert på estimert frekvens av sannsynlige kometbombardementer, er den 20–180 millioner år gammel. Den isete overflaten gir Europa en albedo (lysreflektivitet) på 0.64, en av de høyeste blant alle månene. Det er foreløpig ingen konsensus omkring de noen ganger motstridende forklaringene på overflateformasjonene.

Strålingsnivået på overflaten tilsvarer ca. 540 rem (5 400 mSv) per dag, som er helseskadelig eller dødelig for mennesker.

Lineae

 

Lineae (latin for linjer), eller lineamentene, er mørke streker som går på kryss og tvers av hele Europa. De utgjør sprekker, rygger eller belter i isen. Spektroskopiske målinger og romlige analyser foretatt av Galileos instrumenter viser at kantene på hver side av disse lineae har forflyttet seg relativt til hverandre over tid. Lineamentene finnes i fire forskjellige klasser eller utviklingsstadier, der morfologi, spektrale egenskaper og retninger endres med alderen.

 

De yngste er sprekkene eller sprekkdannelsene. De er under 1,6 km brede, er generelt fargeløse frakturer med grovkornet ren is, og har en tendens til å krysse andre lineae. Den andre gruppen er ryggene. De er 3–6 km brede, har et hevet terreng eller relieff langs kantene, og har en annen farge enn isen de passerer gjennom. Trippelbeltene er 8–12 km brede, og har mørke striper i midten med omtrent samme farger som ryggene. Kantene er rødbrune på grunn av forurensing. Den fjerde gruppen eller båndene er den eldste. De kan bli mer enn 20 km på tvers, har ofte en mørk, diffus ytre kant, regelmessige striasjoner og en sentral stripe med lysere materialer. Deres farge ligger mellom trippel-båndene og isen omkring. I det synlige spektrum er de bare litt mørkere enn isen, og på Voyagerprogrammets bilder ble de bare sett ved infrarøde bølgelengder.

Dannelsen er neppe avsluttet; spesielt synes det brede beltet Agenor Lineae å fremdeles være i aktivitet.

Den mest aksepterte hypotesen er at lineamentene skyldes utbrudd av vann i varmere tilstander, hvor skorpen åpnet seg og blottla varmere lag under. Noe lignende kan sees på jordens midthavsrygger. Bruddene antas i stor grad å skyldes tidevannspåkjenningene fra Jupiter. Fordi Europa alltid vender samme side mot Jupiter, burde påkjenningen danne forutsigbare mønstre.

Bare de yngste lineamentene følger dette mønsteret; de andre finnes i stadig forskjellige retninger desto eldre de er. Dette kan skyldes at overflaten roterer raskere enn det indre, fordi det underjordiske havet frikobler overflaten fra steinmantelen, og fordi Jupiters gravitasjon trekker på den ytre isskorpen. Sammenligninger av bilder fra Voyager og Galileo-sondene gir en øvre grense på denne hypotetiske glidningen. Den fulle rotasjonen til det ytre stive skallet i forhold til Europas indre skjer over minimum 12 000 år.

Andre geologiske formasjoner

 

 

Andre formasjoner er sirkulære og elliptiske lenticulae (latin for «fregner»). Noen er kupler, noen er groper og noen er glatte, mørke flekker. Andre har en usammenhengende og grov tekstur. Kuplene ser ut som deler av de gamle slettene rundt dem, og ble trolig dannet da slettene ble presset opp nedenfra.

En av hypotesene hevder at disse lenticulaene ble dannet av diapirer av varm is som steg opp gjennom den kalde isen i den ytre skorpen, mye lik magmakammerene i jordskorpen. De jevne, mørke flekkene kan ha blitt dannet av smeltevann som ble frigjort da den varme isen brøt gjennom overflaten. De grove, rotete lenticulaene (kalt «kaosregioner»; for eksempel Conamara Chaos) ville så bli dannet fra små fragmenter av skorpen innebygd i haugete, mørkt materiale og vises som isfjell i et frossent hav.

En alternativ hypotese foreslår at lenticulaene er små områder med kaos, og at gropene, flekkene og kuplene er artefakter som følge av overtolkning av tidlige Galileo-bilder med lav oppløsning. Antydningen er at isen er for tynn til å støtte den konvektive diapir-modellen som formasjonsdannelse.

I november 2011 presenterte et lag av forskere fra University of Texas i Austin og andre steder bevis i publikasjonen Nature som antydet at mange «kaosterreng»-formasjoner på Europa sitter på toppen av store innsjøer av flytende vann. Disse innsjøene ville være helt innkapslet i månens isete ytre skall og tydelig fra et flytende hav antatt å eksistere lengre ned under isskallet. Endelige beviser vil kreve en romferd som undersøker isskallet direkte eller indirekte, for eksempel ved bruk av radar.

Underjordiske hav

De fleste planetologer tror det finnes flytende vann under overflaten som varmes av tidevannskreftene. Den radioaktive nedbrytingen, som er nesten den samme som i jorden (per kg bergarter), tilfører ikke tilstrekkelig varme til dette. Volum-til-overflate-forholdet er nemlig mye lavere fordi månen er mindre enn jorden. Overflatetemperaturen ligger i snitt rundt 110 Kelvin (K) ved ekvator og 50 K ved polene, og isskorpen er hard som granitt. De første hintene om et underjordisk hav kom fra teoretiske betraktninger av tidevannsoppvarmingene som skyldes Europas noe eksentriske bane og baneresonans med andre galileiske måner.

Medlemmer av bildegruppen til Galileo argumenterer for at Europa har underjordiske hav på grunnlag av analyser av bilder fra Voyager og Galileo. «Kaosterreng» er blitt foreslått som regioner hvor underjordiske hav har smeltet seg gjennom isskorpen, men dette er kontroversielt. De fleste geologer støtter «tykk is»-modellen, hvor havene sjelden eller aldri har vekselvirket direkte med overflaten. Ulike modeller for beregning av isskallets tykkelse gir verdier på mellom to og flere titalls kilometer.

 

«Tykk is»-modellen støtter seg til studier av Europas store kratre. De største nedslagsformasjonene er omgitt av konsentriske ringer og ser ut til å fylles med relativt flat, ny is; basert på dette og den beregnede mengden varme som genereres av tidevannet er det forutsagt at den ytre skorpen av fast is er 10–30 km tykk, inkludert et lag av seig «varm is», mens det flytende havet under kan være ca. 100 km dypt. Dette gir et volum på 3×10¹⁸ m³ for Europas hav, litt over to ganger det samlede volumet til havene på jorden.

«Tynn is»-modellen antyder at isen er et par kilometer tykk. De fleste planetologer konkluderer imidlertid med at denne modellen bare omfatter de øverste lagene av skorpen som kan bli elastiske av Jupiters tidevannskrefter. Et eksempel er analyser av fleksibiliteten hvor månens skorpe blir modellert som et plan eller sfære som blir belastet og bøyd med tunge laster. Slike modeller antyder at den ytre elastiske delen av isskorpen kan være så tynn som 200 m, og at kontakt mellom det flytende indre og overflaten kan oppstå gjennom åpne rygger og forårsake dannelsen av kaosterreng.

I desember 2008 ble det foreslått at Jupiter oppvarmer Europas hav ved å generere store tidevannsbølger på grunn av Europas lille, men eksisterende aksehelning. Rossbybølger fra denne typen tidevannskrefter ferdes kun et par kilometer per dag, men kan generere betydelig kinetisk energi. For aksehelningen på 0,1 grader vil resonansen for Rossbybølger lagre 7,3×10¹⁷ J med kinetisk energi, eller to hundre ganger mer enn strømmen eksitert fra tidevannskreftene. Dissipasjon av denne energien kan være hovedvarmekilden til Europas hav.

Galileo-sonden fant at et svakt magnetisk moment er indusert av den varierende delen av det jovianske magnetfeltet. Feltstyrken ved den magnetiske ekvator (ca. 120 nT) er om lag en sjettedel av styrken til Ganymedes' felt og seks ganger verdien til Callistos. Det induserte momentet krever et indre lag av svært elektrisk ledende materialer, mest sannsynlig et stort underjordisk hav av flytende saltvann. Spektrografiske bevis tyder på at de mørke, rødlige stripene og formasjonene er rike på svovelsyrehydrater eller på salter som magnesiumsulfat innkapslet i fordampet vann. Begge deler er fargeløse eller hvite når de er rene; rødfargen skyldes muligens svovelforbindelser.

Atmosfære

 

Observasjoner med Goddard High Resolution Spectrograph på Hubble-teleskopet, først beskrevet i 1995, avslørte en tynn atmosfære av primært molekylært oksygen (O₂) Overflatetrykket er 0,1 μPa, eller 10^-12 ganger jordens. I 1997 bekreftet Galileo-sonden eksistensen av en tynn ionosfære, et øvre atmosfærisk lag med ladde partikler.

Atmosfæren er ikke av biologisk opprinnelse, men dannes gjennom radiolyse – dissosiasjonen av molekyler gjennom stråling. Ultrafiolett stråling fra solen og ladde partikler (ioner og elektroner) fra Jupiters magnetosfære kolliderer med den isete overflaten og splitter vann i oksygen og hydrogen, som absorberes av atmosfæren. Strålingen skaper også kollisjonsrester av elementene fra overflaten, og balansen mellom disse to prosessene danner en atmosfære. Molekylært oksygen er den tetteste komponenten fordi det har en lang livslengde; når det returnerer til overflaten fester (fryser) det seg ikke i vann eller hydrogenperoksidmolekyler, men desorpterer fra overflaten og starter en annen ballistisk bue. Molekylært hydrogen når aldri overflaten; det er så lett at det unngår overflategravitasjonen.

Observasjoner viser at deler av det molekylære oksygenet ikke skytes ut fra overflaten. Kanskje finner det veien ned til underjordiske hav, og utgjør en del av en biologisk prosess. Gitt utskiftningsfarten avledet av isskorpens maksimale alder på 500 millioner år, kan subduksjonssoner med oksiderende stoffer føre til oksygenfrie ansamlinger av hav som ligner de jordiske dyphavene.

Det molekylære hydrogenet som unnslipper gravitasjonen, danner en torus (ring) av gass sammen med atomisk og molekylært oksygen i nærheten av Europas bane rundt Jupiter. Denne «nøytrale skyen» ble oppdaget av Cassini og Galileo og har et høyere innhold (antall atomer og molekyler) enn den nøytrale skyen som omgir månen Io. Modeller forutsier at nesten hvert atom eller molekyl i torusen til slutt blir ionisert, og blir en kilde til plasmaet i Jupiters magnetosfære.

Jordbasert forskning

 

Den første rapporterte observasjonen av Europa ble gjort av Galileo Galilei 7. januar 1610 ved bruk av refraktorteleskop med 20× forstørrelse ved Universitetet i Padova. Han kunne ikke skille Io fra Europa på grunn av den lave kraften i teleskopet, og registrerte dem som ett enkelt lyspunkt. Io og Europa ble observert som to separate punkter da Galilei observerte det jovianske systemet neste dag, 8. januar 1610. Datoen regnes som observasjonsdato for Europa av IAU. Oppdagelsen av de galileiske månene ble publisert i Galileos Sidereus Nuncius i mars 1610. I Mundus Jovialis (1614) hevdet Simon Marius å ha oppdaget månene i 1609, én uke før Galilei. Dette var likevel 29. desember 1609 i den julianske kalenderen, og 8. januar 1610 i den gregorianske kalenderen som Galilei brukte. Galilei publiserte arbeidene først, og er kreditert for oppdagelsene.

På 1800-tallet ble de galileiske månene brukt til bestemmelsen av lengdegrad, validering av Keplers lover for planetenes bevegelser og bestemmelsen av tiden som kreves for lyset å ferdes mellom Jupiter og jorden. Basert på efemeridene produsert av astronomen Giovanni Cassini og andre, utarbeidet Pierre-Simon Laplace en matematisk teori om de resonante banene til Io, Europa og Ganymedes. Man fant senere ut at resonansen har en betydelig effekt på månenes geologi.

Forskning med romsonder

 

 

Så langt har syv romsonder utforsket Europa, mens én er på vei.

Pioneer

Søstersondene Pioneer 10 og Pioneer 11 var de første til å besøke Jupiter i henholdsvis 1973 og 1974. Bildene de tok av Jupiters største måner var uklare og svake sammenlignet med senere oppdrag. Pioneer 10s minste avstand fra månen var 321 000 km den 3. desember 1973.

Voyager

De to Voyager-sondene passerte gjennom det jovianske systemet i 1979. Voyager 1 passerte Europa 5. mars 1979 i en avstand av 733 760 km. Voyager 2 passerte Europa 9. juli 1979 i en avstand av 205 720 km.. Sondene ga mer detaljerte bilder av overflaten, og førte til spekulasjoner om muligheten for flytende hav under overflaten.

Galileo

 

Fra 1995 til 2003 gikk Galileo-sonden i bane rundt Jupiter, og ga de hittil mest detaljerte undersøkelsene av de galileiske månene. Galileo Europa Mission pågikk fra 1996 til 1999 og innbefattet hele ti nærpasseringer av Europa: 19. desember 1996 i en avstand av 695 km, 20. februar 1997 i en avstand av 588 km, 6. november 1997 i en avstand av 1 119 km, 10. februar 1998, 29. mars 1998 i en avstand av 1 645 km, 31. mai 1998, 21. juli 1998, 26. september 1998, 22. november 1998 og 1. februar 1999.

Oppdraget ble utvidet med Galileo Millennium Mission fra oktober 1999 til mars 2001, hvor Galileo fortsatte undersøkelsene i samarbeid med romsonden Cassini. En siste forbiflyvning fant sted 21. september 2003.

New Horizons

På vei mot Pluto passerte New Horizons månen 28. februar 2007 i en avstand av 2 964 860 km.

Juno

Romsonden Juno ble skutt opp 5. august 2011, og ankom Jupiter 5. juli 2016.

Fremtidige oppdrag

Ulike oppdrag har blitt foreslått, fra å undersøke kjemisk sammensetning til å søke etter utenomjordisk liv i undergrunnshavene. Ethvert oppdrag vil trenge beskyttelse mot det høye strålingsnivået fra Jupiter; Europa mottar ca. 540 rem (5 400 mSv) med stråling hver dag.

Europa Jupiter System Mission (EJSM) ble foreslått oppskutt i 2020 som et fellesprosjekt mellom NASA og ESA for utforskning av mange av Jupiters måner. I februar 2009 ga ESA og NASA dette oppdraget prioritet foran Titan Saturn System Mission.. EJSM bestod av den NASA-ledete Jupiter Europa Orbiter (JEO), den ESA-ledede Jupiter Ganymede Orbiter (JGO) og muligens den JAXA-ledede Jupiter Magnetospheric Orbiter. ESAs bidrag konkurrerte med andre ESA-prosjekter, men i april 2011 uttalte ESA at et amerikansk-europeisk oppdrag var usannsynlig i begynnelsen av 2020-årene, gitt NASAs budsjett. ESA vil derfor undersøke muligheten for å fortsette med et europeisk-ledet oppdrag, kalt JUICE (JUpiter ICy moon Explorer) som vil være basert på JGO-designet. Russland har også uttrykt interesse i å sende et landingsfartøy til Europa som en del av et internasjonalt oppdrag.

Foreslåtte og avbrutte romsonder

Planer om å sende en sonde for å studere tegnene på flytende vann og mulig liv på Europa har vært preget av utsatte prosjekter og budsjettkutt.

 

 

Banesonden Europa Orbiter fikk startordre av NASA i 1999, men ble stanset i 2002. Dens spesielle radar ville ha gjort det mulig å se under overflaten. Planene for Jupiter Icy Moons Orbiter ble stanset i 2005.

Jovian Europa Orbiter var «Cosmic Vision»-konseptstudie fra 2007 av ESA. Ice Clipper-oppdraget skulle bruke en nedslagssonde tilsvarende Deep Impact-oppdraget – den skulle utføre en kontrollert kollisjon med Europa og lage en sky av rester som så skulle samles av mindre sonder som fløy gjennom skyen.

Mer ambisiøse ideer innbefatter en nedslagssonde med en termisk boremaskin for å søke etter biosignaturer som kan være frosset fast i det grunne underlaget.

I 2001 ble det foreslått å la en atomdreven kryobot smelte seg gjennom isen til havet under, og sende ut et automatisk undervannsfartøy (hydrobot) som ville innhente informasjon. Kryoboten og hydroboten ville måtte gjennomgå en ekstrem sterilisering for å unngå at jordiske organismer forveksles med organismer fra Europa, og for å unngå forurensing av havet. Forslaget har ikke kommet til et seriøst planleggingsstadium.

 

Europa er et av stedene i solsystemet som har størst potensial for å bli befolket av mennesker og mulighet til å ha utenomjordisk liv. Det kan eksistere liv i havene under isen, og livsformene kan kanskje livnære seg i et miljø tilsvarende til hydrotermale ventiler i de dype havene på jorden eller den antarktiske Vostoksjøen. Liv i slike hav kan muligens ligne det mikrobiale livet på jorden i de dype havene. Så langt finnes det ingen bevis for liv på Europa, men sannsynligheten for flytende vann har ført til diskusjoner om å sende en sonde dit.

Frem til 1977 var liv antatt å være avhengig av energi fra solen. Planter på jordens overflate fanger energi fra sollyset for å fotosyntere sukker fra karbondioksid og vann, frigjør oksygen i prosessen og blir så spist av oksygenpustende dyr som sender energien oppover i næringskjeden. Man antok at også liv i de dype havene langt under solens rekkevidde får næringen enten fra organiske avfallsprodukter fra overflaten eller ved å spise dyr som avhenger av denne strømmen av næringsstoffer. Et miljø som støtter liv, ble derfor antatt å avhenge av tilgangen til sollys.

 

Under et utforskningsdykk til Galápagos-kløften i dyphavsfartøyet Alvin i 1977 oppdaget forskere kolonier av skjeggbærerarten Riftia pachyptila, muslinger, krepsdyr og andre skapninger gruppert rundt undersjøiske vulkanformasjoner kjent som black smokers. Disse skapningene trives uten sollys, og utgjør en uavhengig næringskjede. I stedet for planter er basisen bakterier som får sin energi fra oksidasjon av reaktive kjemikalier, slik som hydrogen eller hydrogensulfid, som bobler opp fra jordens indre. Denne kjemosyntesen avslørte at liv ikke trenger å være avhengig av solen; det trenger bare en energigradient og vann. Oppdagelsen åpnet en ny vei innen astrobiologien ved å øke antall mulige ekstraterrestriske habitater betraktelig.

Mens skjeggbærere og andre flercellede eukaryotiske organismer rundt disse hydrotermale ventilene puster oksygen, og dermed er indirekte avhengige av fotosyntese, kan anaerobe kjemosyntetiske arkebakterier i disse økosystemene gi en mulig modell for liv i Europas hav. Energien fra tidevannsfleksingen driver geologiske prosesser i Europas indre, liksom de gjør i en langt mer mer tydelig grad på søstermånen Io. Selv om Europa kan ha en indre energikilde fra radioaktiv nedbryting, vil energien som genereres av tidevannsfleksingen være flere størrelsesordener større enn noen radiologisk kilde. En slik energikilde kan imidlertid aldri støtte et økosystem så stort og mangfoldig som det fotosyntese-baserte økosystemet på jordens overflate.

Livet på Europa kan eksistere samlet rundt en hydrotermal ventil på eller under havbunnen, hvor endolitter holder til på jorden. Alternativt kan det henge fra den nedre overflaten av islaget liksom algene og bakteriene i polregionene på jorden, eller flyte fritt rundt i Europas hav. Hvis Europas hav var for kalde, ville imidlertid ikke de biologiske prosessene slik vi kjenner dem på jorden kunne finne sted. Hvis de var for salte, kunne bare ekstreme halofiler overleve. I september 2009 beregnet planetologen Richard Greenberg at den kosmiske strålingen som treffer overflaten, konverterer noe vannholdig is til fritt oksygen (O₂) som kan absorberes inn i havene under når vann strømmer opp for å fylle sprekker. Via denne prosessen anslår han at Europas hav kan få en oksygenkonsentrasjon større enn i havene på jorden innen et par millioner år. Dette vil muliggjøre ikke bare mikrobielt liv, men også potensielt større aerobe organismer som fisk.

I 2006 uttalte Robert T. Pappalardo, en assisterende professor ved Laboratory for Atmospheric and Space Physics ved University of Colorado i Boulder, at –

 Vi har brukt ganske mye tid og krefter på å forsøke og forstå om Mars en gang var et beboelig miljø. Europa er sannsynligvis et beboelig miljø i dag. Vi trenger å bekrefte dette … men Europa har potensielt alle ingredisensene for liv … og ikke bare for fire milliarder år siden … men i dag. 

I november 2011 presenterte et forskerlag bevis i publikasjonen Nature som antydet eksistensen av store innsjøer med flytende vann innkapslet i månens isete ytterskall og adskilt fra et flytende hav som de antar eksisterer lengre ned under isskallet. Hvis dette bekreftes, vil innsjøene utgjøre enda et potensielt habitat for liv.

Sidehenvisningner

Netthenvisninger

Litteratur til artikkelen

• Billings, Sandra E.; Kattenhorn, Simon A. (2005). «The great thickness debate: Ice shell thickness models for Europa and comparisons with estimates based on flexure at ridges». Icarus (engelsk). 177 (2). Bibcode:2005Icar..177..397B. doi:10.1016/j.icarus.2005.03.013. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Bills, Bruce G. (2005). «Free and forced obliquities of the Galilean satellites of Jupiter». Icarus (engelsk). 175 (1). Bibcode:2005Icar..175..233B. doi:10.1016/j.icarus.2004.10.028. 
• Calvin, Wendy M.; Clark, Roger N.; Brown, Robert H.; Spencer, John R. (1995). «Spectra of the ice Galilean satellites from 0.2 to 5 µm: A compilation, new observations, and a recent summary». Journal of Geophysical Research (engelsk). 100 (E9). Bibcode:1995JGR...10019041C. doi:10.1029/94JE03349. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Geissler, P.E.; Greenberg, R.; Hoppa, G.; Helfenstein, P.; McEwen, A.; Pappalardo, R.; Tufts, R.; Ockert-Bell, M.; Sullivan, R.; Greeley, R.; Belton, M. J. S.; Denk, T.; Clark, B. E.; Burns, J.; Veverka, J. (januar 1998). «Evidence for non-synchronous rotation of Europa». Nature (engelsk). 391 (6665). Bibcode:1998Natur.391..368G. PMID 9450751. doi:10.1038/34869. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Greeley, Ronald; (2004). «15. Geology of Europa». Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere (engelsk). Cambridge University Press. ISBN 9780521818087. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Greenberg, Richard (2005). Europa: The Ocean Moon: Search for an Alien Biosphere (engelsk). Springer Praxis Books. ISBN 978-3540224501. 
• Glasstone, Samuel; Dolan, Philip J. (1962). The Effects of Nuclear Weapons (engelsk). USAs forsvarsdepartement. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Hall, Doyle T.; (23. februar 1995). «Detection of an oxygen atmosphere on Jupiter's moon Europa». Nature (engelsk). 373. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Hand, Kevin P.; Carlson, Robert W.; Chyba, Christopher F. (desember 2007). «Energy, Chemical Disequilibrium, and Geological Constraints on Europa». Astrobiology (engelsk). 7 (6). Bibcode:2007AsBio...7.1006H. PMID 18163875. doi:10.1089/ast.2007.0156. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Jeffrey S. Kargel, Jonathan Z. Kaye, James W. Head, III; m.fl. (2000). «Europa's Crust and Ocean: Origin, Composition, and the Prospects for Life» (PDF). Icarus (engelsk). Planetary Sciences Group, Brown University. 148 (1). Bibcode:2000Icar..148..226K. doi:10.1006/icar.2000.6471. Arkivert fra originalen (PDF) 19. juli 2011. Besøkt 16. februar 2012. CS1-vedlikehold: Eksplisitt bruk av m.fl. (link)CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Johnson, Robert E.; Lanzerotti, Louis J.; Brown, Walter L. (1982). «Planetary applications of ion induced erosion of condensed-gas frosts». Nuclear Instruments and Methods in Physics Research (engelsk). 198. Bibcode:1982NucIM.198..147J. doi:10.1016/0167-5087(82)90066-7. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Kattenhorn, Simon A. (2002). «Nonsynchronous Rotation Evidence and Fracture History in the Bright Plains Region, Europa». Icarus (engelsk). 157 (2). Bibcode:2002Icar..157..490K. doi:10.1006/icar.2002.6825. 
• Kivelson, Margaret G.; Khurana, Krishan K.; Russell, Christopher T.; Volwerk, Martin; Walker, Raymond J.; Zimmer, Christophe (2000). «Galileo Magnetometer Measurements: A Stronger Case for a Subsurface Ocean at Europa». Science (engelsk). 289 (5483). Bibcode:2000Sci...289.1340K. PMID 10958778. doi:10.1126/science.289.5483.1340. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Kliore, Arvydas J.; Hinson, D. P.; Flasar, F. Michael; Nagy, Andrew F.; Cravens, Thomas E. (juli 1997). «The Ionosphere of Europa from Galileo Radio Occultations». Science (engelsk). 277 (5324). Bibcode:1997Sci...277..355K. PMID 9219689. doi:10.1126/science.277.5324.355. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Liang, Mao-Chang; Lane, Benjamin F.; Pappalardo, Robert T.; Allen, Mark; Yung, Yuk L. (2005). «Atmosphere of Callisto» (PDF). Journal of Geophysical Research (engelsk). 110 (E2). Bibcode:2005JGRE..11002003L. doi:10.1029/2004JE002322. Arkivert fra originalen (PDF) 12. desember 2011. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Marazzini, Claudio (2005). «I nomi dei satelliti di Giove: da Galileo a Simon Marius (The names of the satellites of Jupiter: from Galileo to Simon Marius)». Lettere Italiane (engelsk). 57 (3). 
• McCollom, Thomas M. (1999). «Methanogenesis as a potential source of chemical energy for primary biomass production by autotrophic organisms in hydrothermal systems on Europa». Journal of Geophysical Research (engelsk). Woods Hole Oceanographic Institute. 104. Bibcode:1999JGR...10430729M. doi:10.1029/1999JE001126. 
• McFadden, Lucy-Ann; Weissman, Paul; and Johnson, Torrence (2007). The Encyclopedia of the Solar System (engelsk). Elsevier. ISBN 0-12-226805-9. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• McGrath (2009). «Atmosphere of Europa». I Pappalardo, Robert T.; McKinnon, William B.; og Khurana, Krishan K. Europa (engelsk). University of Arizona Press. ISBN 0-8165-2844-6. CS1-vedlikehold: Flere navn: redaktørliste (link)
• McKay, Christopher P. (2002). «Planetary protection for a Europa surface sample return: The ice clipper mission». Advances in Space Research (engelsk). 30 (6). Bibcode:2002AdSpR..30.1601M. doi:10.1016/S0273-1177(02)00480-5. 
• O'Brien, David P.; Geissler, Paul; Greenberg, Richard (oktober 2000). «Tidal Heat in Europa: Ice Thickness and the Plausibility of Melt-Through». Bulletin of the American Astronomical Society (engelsk). 30. Bibcode:2000DPS....32.3802O. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Powell, Jesse; Powell, James; Maise, George; Paniagua, John (juli 2005). «NEMO: A mission to search for and return to Earth possible life forms on Europa». Acta Astronautica (engelsk). 57 (2–8). Bibcode:2005AcAau..57..579P. doi:10.1016/j.actaastro.2005.04.003. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Schenk, Paul M.; Chapman, Clark R.; Zahnle, Kevin; Moore, Jeffrey M. (2004). «18: Ages and Interiors: the Cratering Record of the Galilean Satellites». Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere (engelsk). Cambridge University Press. ISBN 9780521818087. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Schmidt, Britney; Blankenship, Don; Patterson, Wes; Schenk, Paul (24. november 2011). «Active formation of ‘chaos terrain’ over shallow subsurface water on Europa». Nature (engelsk). 479. doi:10.1038/nature10608. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Shematovich, Valery I.; Cooper, John F.; Johnson, Robert E. (april 2003). «Surface-bounded oxygen atmosphere of Europa». EGS - AGU - EUG Joint Assembly (engelsk) (Sammendrag av møtet holdt i Nice, Frankrike). Bibcode:2003EAEJA....13094S. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Showman, Adam P.; Malhotra, Renu (1997). «Tidal Evolution into the Laplace Resonance and the Resurfacing of Ganymede» (PDF). Icarus (engelsk). 127 (1). Bibcode:1997Icar..127...93S. doi:10.1006/icar.1996.5669. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Smyth, William H. (15. august 2007). «Processes Shaping Galilean Satellite Atmospheres from the Surface to the Magnetosphere» (pdf). Abstracts. Workshop on Ices, Oceans, and Fire: Satellites of the Outer Solar System, Boulder, Colorado (engelsk). 
• Smyth, William H.; Marconi, Max L. (2006). «Europa's atmosphere, gas tori, and magnetospheric implications». Icarus (engelsk). 181 (2). Bibcode:2006Icar..181..510S. doi:10.1016/j.icarus.2005.10.019. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Tyler, Robert H. (11. desember 2008). «Strong ocean tidal flow and heating on moons of the outer planets». Nature (engelsk). 456 (7223). Bibcode:2008Natur.456..770T. PMID 19079055. doi:10.1038/nature07571. 
• Zimmer, Christophe; Khurana, Krishan K. (2000). «Subsurface Oceans on Europa and Callisto: Constraints from Galileo Magnetometer Observations» (PDF). Icarus (engelsk). 147 (2). Bibcode:2000Icar..147..329Z. doi:10.1006/icar.2000.6456. Arkivert fra originalen (PDF) 27. mars 2009. Besøkt 16. februar 2012. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)

Videre lesning

• Bagenal, Fran; Dowling, Timothy Edward; McKinnon, William B. (2004). Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere (engelsk). Cambridge University Press. ISBN 0-521-81808-7. CS1-vedlikehold: Flere navn: forfatterliste (link)
• Rothery, David A. (1999). Satellites of the Outer Planets: Worlds in Their Own Right (engelsk). Oxford University Press US. ISBN 0-19-512555-X. 
• Harland, David M. (2000). Jupiter Odyssey: The Story of NASA's Galileo Mission (engelsk). Springer. ISBN 1-85233-301-4. 
• Greenberg, Richard (2005). EUROPA The Ocean Moon (engelsk). Springer. ISBN 3-540-22450-5. 

• (en) Europa (moon) – kategori av bilder, video eller lyd på Commons  
• (en) Europa (moon) – galleri av bilder, video eller lyd på Commons  

Portal Astronomi

• Europa, a Continuing Story of Discovery hos NASA/JPL Arkivert 1. januar 2007 hos Wayback Machine. (engelsk)
• Europa Profile hos NASA's Solar System Exploration site (engelsk)
• Astronomy Cast: Europa. Frasier Cain, 2010 (engelsk)
• Europa page hos The Nine Planets (engelsk)
• Europa page hos Views of the Solar System (engelsk)
• The Calendars of Jupiter (engelsk)
• Are our nearest living neighbours on one of Jupiter's Moons? (engelsk)
• Preventing Forward Contamination of Europa - SSB Study of Planetary (engelsk)
• Protection policies for Europa Arkivert 5. januar 1997 hos Wayback Machine. (engelsk)
• Images of Europa at JPL's Planetary Photojournal (engelsk)
• Film av Europas rotasjon fra the National Oceanic and Atmospheric Administration (engelsk)
• Europa map with feature names fra Planetary Photojournal (engelsk)
• Europa nomenclature og Europa map with feature names fra USGS planetary nomenclature page (engelsk)
• Paul Schenk's 3D images and flyover videos of Europa and other outer solar system satellites; (engelsk) see also (engelsk)
• Stort høyoppløselig mosaikk av Galileo-bilder av Europas terreng fra Jason (engelsk) Perry's (normalt Io-relatert) blog: (engelsk) 1, 2, 3, 4, (engelsk) 5, 6, (engelsk) 7 (engelsk)
• Europa image montage from Galileo spacecraft, NASA APOD (engelsk)