يوروبا: حقائق عن جوبيتر القمر الجليدي ومحيطه

أوروبا: أعلى دقة عرض ألوان عالمية

تزين الأنماط المعقدة والجميلة السطح الجليدي لقمر كوكب المشتري يوروبا ، كما يظهر في هذه الصورة الملونة التي تهدف إلى تقريب الكيفية التي قد يظهر بها القمر الصناعي للعين البشرية. تم الحصول على البيانات المستخدمة لإنشاء هذا العرض بواسطة مركبة الفضاء جاليليو التابعة لناسا في عامي 1995 و 1998. (رصيد الصورة: NASA / JPL / Ted Stryk)



يوروبا هو أحد أقمار المشتري في الجليل ، إلى جانب آيو وجانيميد وكاليستو. حصل عالم الفلك جاليليو جاليلي على الفضل في اكتشاف هذه الأقمار ، وهي من بين أكبر الأقمار في النظام الشمسي. يوروبا هو الأصغر من بين الأربعة لكنه واحد من أكثر الأقمار الصناعية إثارة للاهتمام.



سطح القمر يوروبا متجمد ومغطى بطبقة من الجليد ، لكن العلماء يعتقدون أن هناك محيطًا تحت السطح. يجعل السطح الجليدي أيضًا القمر أحد أكثر القمر انعكاسًا في النظام الشمسي.

اكتشف الباحثون الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي عمودًا مائيًا محتملاً يتدفق من المنطقة القطبية الجنوبية في أوروبا في عام 2012. رأى فريق بحث مختلف ، بعد محاولات متكررة لتأكيد الملاحظات ، أعمدة ظاهرة في عامي 2014 و 2016. حذر الباحثون من أن الأعمدة لم يتم تأكيدها بشكل كامل بعد ، لكنهم قدموا اقتراحًا بأن هناك مياه في محيط يوروبا تنفث إلى السطح.



قامت العديد من المركبات الفضائية برحلات طيران إلى أوروبا (بما في ذلك Pioneers 10 و 11 و Voyagers 1 و 2 في السبعينيات). قامت مركبة الفضاء جاليليو بمهمة طويلة المدى في كوكب المشتري وأقماره بين عامي 1995 و 2003. وتخطط كل من وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية للقيام بمهمات إلى أوروبا وأقمار أخرى ستغادر الأرض في عشرينيات القرن الحالي.

حقائق عن أوروبا

سنيقدر عمر يوروبا بحوالي 4.5 مليار سنة ، وهو نفس عمر كوكب المشتري.

المسافة من الشمس: في المتوسط ​​، تبلغ مسافة أوروبا عن الشمس حوالي 485 مليون ميل (أو 780 مليون كيلومتر).



المسافة من كوكب المشتري: يوروبا هو السادس لكوكب المشتري الأقمار الصناعية . المسافة المدارية من كوكب المشتري هي 414000 ميل (670900 كم). يستغرق الأمر من أوروبا ثلاثة أيام ونصف اليوم للدوران حول كوكب المشتري. يوروبا مغلق مدّياً ، لذا فإن نفس الجانب يواجه كوكب المشتري في جميع الأوقات.

مقاس: يبلغ قطر أوروبا 1900 ميل (3100 كيلومتر) ، مما يجعلها أصغر من قمر الأرض ، لكنها أكبر من بلوتو . إنه أصغر أقمار الجليل.

درجة حرارة: لا ترتفع درجة حرارة سطح يوروبا عند خط الاستواء أبدًا عن 260 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 160 درجة مئوية). في قطبي القمر ، لا ترتفع درجة الحرارة أبدًا فوق 370 درجة فهرنهايت (ناقص 220 درجة مئوية).



قائمة البعثات إلى أوروبا

  • بايونير 10 (1973 flyby of Jupiter system). مر هذا بعيدًا جدًا عن أوروبا للحصول على صورة مفصلة ، لكن البعثة لاحظت بعض الاختلافات في البياض (السطوع) على سطح القمر.
  • بايونير 11 (1974 flyby of Jupiter system). قامت المركبة الفضائية بتحليق فوق يوروبا على بعد ما يقرب من 375000 ميل (600000 كم) ، مما سمح لها فقط برؤية بعض التباين على السطح.
  • فوييجر 1 (1979 flyby of Jupiter system). قام بتحليق بعيد عن يوروبا ، وأسفر أيضًا عن رؤى حول كيفية تأثير جاذبية أحد الأقمار في نظام المشتري على جاذبية قمر آخر. على سبيل المثال ، تم تتبع النشاط البركاني لآيو جزئيًا إلى تفاعل آيو مع الأقمار ، وكذلك مع كوكب المشتري الضخم.
  • فوييجر 2 (1979 flyby of Jupiter system). كان أحد اكتشافاته الرئيسية هو تأكيد وجود خطوط بنية عبر سطح أوروبا ، مما يشير إلى حدوث تشققات في السطح الجليدي.
  • جاليليو (دارت حول كوكب المشتري بين 1995-2003). كان اكتشافه الأكثر شهرة في يوروبا هو العثور على دليل قوي على وجود محيط تحت القشرة الجليدية على سطح القمر.
  • Europa Clipper (مقترح لعام 2020). سوف تطير عبر أوروبا عشرات المرات. أحد أهدافه الرئيسية هو البحث عن أدلة على الأعمدة الظاهرة التي رصدها باحثو هابل عدة مرات.
  • JUpiter Icy Moons Explorer (JUICE) (مقترح لعام 2020). سيبحث عن الجزيئات ، مثل الجزيئات العضوية ، التي ترتبط بعمليات منح الحياة. (المواد العضوية شائعة في النظام الشمسي ، لكن الجزيئات نفسها لا تشير دائمًا إلى الحياة).

ترجمة للمقاطع الرئيسية لجاليليو جاليلي

ترجمة للمقاطع الرئيسية لمجلة جاليليو جاليلي التي توضح بالتفصيل اكتشافه لأربعة أقمار تدور حول كوكب المشتري. رسم جاليليو هذه الرسومات بعد اكتشافه لأربعة أقمار تدور حول كوكب المشتري في يناير 1610. كانت الأقمار ، التي سميت فيما بعد بـ Io و Europa و Callisto و Ganymede ، أول ما تم اكتشافه خارج الأرض.(رصيد الصورة: ناسا)

اكتشاف

جاليليو جاليلي اكتشف يوروبا في 8 يناير 1610. ومن الممكن أن يكون عالم الفلك الألماني سيمون ماريوس (1573-1624) قد اكتشف أيضًا القمر في نفس الوقت. ومع ذلك ، لم ينشر ملاحظاته ، لذلك غالبًا ما يُنسب هذا الاكتشاف إلى جاليليو. لهذا السبب ، يُطلق على أكبر ثلاثة أقمار أخرى لكوكب المشتري ويوروبا اسم أقمار غاليليو. ومع ذلك ، أطلق جاليليو على الأقمار اسم الكواكب الطبية تكريما لميديشي أسرة . [الصور: يوروبا ، القمر الجليدي الغامض للمشتري]

من الممكن أن يكون جاليليو قد رصد بالفعل يوروبا في اليوم السابق ، في 7 يناير 1610. ومع ذلك ، لأنه كان يستخدم تلسكوبًا منخفض الطاقة ، لم يستطع التفريق بين يوروبا وأيو ، أحد أقمار المشتري الأخرى. لم يدرك جاليليو أنهما جسدتان منفصلتان إلا في وقت لاحق.

لم يكن للاكتشاف آثار فلكية فحسب ، بل آثار دينية أيضًا. في ذلك الوقت ، أيدت الكنيسة الكاثوليكية فكرة أن كل شيء يدور حول الأرض ، وهي فكرة دعمها في العصور القديمة أرسطو وبطليموس. أعطت ملاحظات جاليليو لأقمار كوكب المشتري - بالإضافة إلى ملاحظته أن كوكب الزهرة يمر بـ `` مراحل '' مشابهة لقمرنا - دليلًا مقنعًا على أنه لم يكن كل شيء يدور حول الأرض.

لكن مع تحسن الملاحظات التلسكوبية ، ظهرت رؤية جديدة للكون. لم تكن الأقمار والكواكب مثالية ولا تتغير. على سبيل المثال ، أظهرت الجبال التي شوهدت على القمر أن العمليات الجيولوجية حدثت في مكان آخر. أيضا ، جميع الكواكب تدور حول الشمس. بمرور الوقت ، تم اكتشاف أقمار حول كواكب أخرى - وعُثر على أقمار إضافية حول كوكب المشتري.

ماريوس ، 'المكتشف' الآخر ، اقترح أولاً إعطاء أسماء الأقمار الأربعة الحالية ، من الأساطير اليونانية. ولكن لم يتم حتى القرن التاسع عشر إعطاء الأقمار رسميًا ما يسمى بالأسماء الجليلية التي نعرفها اليوم. تمت تسمية جميع أقمار كوكب المشتري باسم عشاق الله (أو الضحايا ، اعتمادًا على وجهة نظرك). في الأساطير اليونانية ، تم اختطاف يوروبا من قبل زيوس (نظير الإله الروماني جوبيتر) ، الذي اتخذ شكل ثور أبيض ناصع لإغرائها. زينت 'الثور' بالورود وركبت ظهره إلى جزيرة كريت. بمجرد وصول زيوس إلى جزيرة كريت ، عاد إلى شكله الأصلي وأغراها. كانت يوروبا ملكة جزيرة كريت وأنجبت زيوس العديد من الأطفال.

تظهر هذه الصور نصف الكرة اللاحق لكوكب المشتري

تُظهر هذه الصور نصف الكرة الخلفي لقمر المشتري يوروبا الذي التقطته مركبة جاليليو الفضائية على مسافة حوالي 677000 كيلومتر. تُظهر الصورة اليسرى Europa باللون الحقيقي تقريبًا والصورة اليمنى تُظهر Europa بلون مُحسَّن لإبراز التفاصيل. الميزة الساطعة نحو أسفل يمين القرص هي فوهة بويل بقطر 45 كم.(رصيد الصورة: معرض صور NSSDC)

خصائص أوروبا

السمة البارزة لـ Europa هي درجة انعكاسها العالية. تمنحه القشرة الجليدية يوروبا البياض - انعكاس الضوء - بمقدار 0.64 ، وهو أحد أعلى الأقمار في النظام الشمسي بأكمله.

يقدر العلماء أن سطح أوروبا يتراوح عمره بين 20 و 180 مليون سنة ، مما يجعله شابًا إلى حد ما.

تشير الصور والبيانات من مركبة الفضاء جاليليو إلى أن يوروبا مصنوع من صخور السيليكات ، وله قلب حديدي ووشاح صخري ، تمامًا مثل الأرض. على عكس الجزء الداخلي من الأرض ، فإن الجزء الداخلي الصخري من أوروبا محاط بـ طبقة من الماء و / أو الجليد يبلغ سمكها ما بين 50 و 105 ميلاً (80 و 170 كيلومترًا) ، وفقًا لوكالة ناسا.

من التقلبات في المجال المغناطيسي لأوروبا التي تشير إلى وجود موصل من نوع ما ، يعتقد العلماء أيضًا أن هناك محيطًا عميقًا تحت سطح القمر. يمكن أن يحتوي هذا المحيط على شكل من أشكال الحياة. تعد إمكانية وجود حياة خارج كوكب الأرض أحد الأسباب التي تجعل الاهتمام بأوروبا لا يزال مرتفعًا. في الواقع ، أعطت الدراسات الحديثة حياة جديدة لهذه النظرية يمكن لأوروبا أن تدعم الحياة .

سطح يوروبا مغطى بالشقوق. يعتقد الكثيرون أن هذه الشقوق ناتجة عن قوى المد والجزر على المحيط تحت السطح. من المحتمل أنه عندما يقترب مدار أوروبا من كوكب المشتري ، يرتفع مد البحر تحت الجليد أعلى من المعتاد. إذا كان الأمر كذلك ، فقد تسبب الارتفاع المستمر في مستوى سطح البحر وانخفاضه في حدوث العديد من الشقوق التي لوحظت على سطح القمر.

قد لا يتطلب الحصول على عينات من المحيط الحفر في القشرة الجليدية ، إذا تبين أن الملاحظات المتكررة للأعمدة المحتملة هي نفاثات مياه فعلية. بينما اكتشف الباحثون أدلة في 2012 و 2014 و 2016 ، فإن الطبيعة الحقيقية للأعمدة - ولماذا تظهر بشكل متقطع - تتطلب المزيد من الملاحظات.

في عام 2014 ، وجد العلماء أن أوروبا قد تستضيف شكلاً من أشكال الصفائح التكتونية . في السابق ، كانت الأرض هي الجسم الوحيد المعروف في النظام الشمسي الذي يمتلك قشرة ديناميكية ، وهو ما يعتبر مفيدًا في تطور الحياة على هذا الكوكب.

أوروبا: أين قد تتطور الحياة؟

إن وجود الماء تحت القشرة المتجمدة للقمر يجعل العلماء يصنفونه كواحد من أفضل البقع في النظام الشمسي مع إمكانية تطور الحياة .

يُعتقد أن الأعماق الجليدية للأقمار تحتوي على فتحات في الوشاح كما تفعل المحيطات على الأرض. يمكن أن توفر هذه الفتحات البيئة الحرارية اللازمة للمساعدة في تطور الحياة.

إذا كانت الحياة موجودة على القمر ، فربما تكون قد حصلت على رواسب من المذنبات. في وقت مبكر من حياة النظام الشمسي ، ربما تكون الأجسام الجليدية قد نقلت مواد عضوية إلى القمر.

في عام 2016 ، اقترحت دراسة ذلك يوروبا ينتج أكسجين أكثر بعشر مرات من الهيدروجين ، وهو مشابه للأرض. قد يجعل هذا المحيط المحتمل أكثر صداقة للحياة - وقد لا يحتاج القمر إلى الاعتماد على تسخين المد والجزر لتوليد طاقة كافية. بدلاً من ذلك ، ستكون التفاعلات الكيميائية كافية لدفع الدورة.

الاستكشاف المستقبلي لأوروبا

في عام 2013 ، أصدرت المراجعة العقدية لعلوم الكواكب التابعة للمجلس القومي للبحوث الأمريكية توصيتها لمدة 10 سنوات لبرنامج استكشاف الكواكب التابع لناسا. تم تصنيف استكشاف أوروبا باعتباره المهمة ذات الأولوية القصوى. منذ ذلك الحين ، تعمل ناسا نحو مهمة إلى القمر الجليدي لكوكب المشتري. في عام 2017 ، تم استدعاء البعثة رسميًا أوروبا كليبر بعد عدة سنوات من استخدام الباحثين ووسائل الإعلام اللقب بشكل غير رسمي.

وفقًا لوكالة ناسا ، فإن هذه المهمة - التي ستغادر في وقت ما في عشرينيات القرن العشرين ، وربما في أواخر العقد - ستؤدي من 40 إلى 45 رحلة طيران على أوروبا بمركبة فضائية تدور حول المشتري. سيكون هناك تسعة أدوات علمية على متن الطائرة بما في ذلك الكاميرات ، والرادار للنظير تحت الجليد ومحاولة معرفة سمكه ، ومقياس المغناطيسية لقياس المجال المغناطيسي (وبالتبعية ، مدى ملوحة المحيط) ، وأداة حرارية للبحث لعلامات الانفجارات. سيتراوح ارتفاع الطيران بين 16 ميلاً (25 كم) و 1700 ميل (2700 كم). يؤدي هذا إلى نقل الذبابة جيدًا إلى منطقة يوروبا ذات الإشعاع الثقيل ، والتي يصعب على المركبة الفضائية البقاء عليها. سيؤدي إحضار المركبة الفضائية داخل المنطقة وخارجها إلى إطالة عمرها الافتراضي وتسهيل نقل البيانات مرة أخرى إلى الأرض.

ستكون إحدى أولويات يوروبا كليبر متابعة ملاحظات هابل للأعمدة. قالت وكالة ناسا في تقرير أصدرته: بيان.

تخطط وكالة الفضاء الأوروبية أيضًا للقيام بمهمة إلى أوروبا وقمرين آخرين يسمى JUICE ، أو مستكشف أقمار JUpiter ICy. من المتوقع أن تنطلق البعثة في عام 2022 وتصل إلى حي المشتري في عام 2029 في مهمة مدتها ثلاث سنوات على الأقل. بمجرد وصولها إلى أوروبا ، المهمة سوف ننظر في الجزيئات العضوية والمكونات الأخرى التي يمكن أن تجعل القمر صديقًا للحياة. أيضًا ، ستقوم المركبة الفضائية بفحص مدى سماكة القشرة ، خاصة فوق أي مناطق نشطة تجدها.