كوكب المشتري أكبر أربعة أقمار - ويعرف أيضًا باسم. ال أقمار الجليل ، التي تتكون من Io و Europa و Ganymede و Callisto - ليست شيئًا إن لم تكن رائعة. منذ اكتشافها قبل أكثر من أربعة قرون ، كانت هذه الأقمار مصدرًا للعديد من الاكتشافات العظيمة. وتشمل هذه إمكانية وجود المحيطات الداخلية ، ووجود الغلاف الجوي ، والنشاط البركاني ، والغلاف المغناطيسي (Ganymede) ، وربما وجود مياه أكثر من الأرض.
ولكن يمكن القول إن أروع أقمار الجليل هي أوروبا: سادس أقرب قمر للمشتري ، وهو الأصغر من بين الأربعة ، وسادس أكبر قمر في النظام الشمسي. بالإضافة إلى وجود سطح جليدي وداخل محتمل للمياه الدافئة ، يعتبر هذا القمر أحد أكثر المرشحين احتمالية لامتلاك الحياة خارج الأرض.
الاكتشاف والتسمية:
تم اكتشاف أوروبا ، جنبًا إلى جنب مع آيو وجانيميد وكاليستو جاليليو جاليلي في يناير من عام 1610 ، باستخدام تلسكوب من تصميمه الخاص . في ذلك الوقت ، أخطأ في فهم هذه الأجسام الأربعة المضيئة على أنها 'نجوم ثابتة' ، لكن المراقبة المستمرة أظهرت أنها كانت تدور حول المشتري بطريقة لا يمكن تفسيرها إلا من خلال وجود الأقمار الصناعية.
مثل جميع الأقمار الصناعية في الجليل ، سُمي يوروبا على اسم عاشق لزيوس ، المعادل اليوناني لكوكب المشتري. كانت يوروبا نبيلة فينيقية وابنة ملك صور ، الذي أصبح فيما بعد محبًا لزيوس وملكة كريت. اقترح مخطط التسمية سيمون ماريوس - عالم الفلك الألماني الذي يعتقد أنه اكتشف الأقمار الصناعية الأربعة بشكل مستقل - والذي بدوره أرجع الاقتراح إلى يوهانس كبلر .
منظار جاليليو جاليلي مع مذكرته المكتوبة بخط اليد والتي تحدد قوة العدسة المكبرة ، في معرض في معهد فرانكلين في فيلادلفيا. الائتمان: AP Photo / Matt Rourke
لم تكن هذه الأسماء شائعة في البداية ورفض جاليليو استخدامها ، واختار بدلاً من ذلك مخطط تسمية كوكب المشتري الأول والرابع - مع كون يوروبا هو كوكب المشتري الثاني حيث كان يُعتقد أنه ثاني أقرب كوكب إلى المشتري. ومع ذلك ، بحلول منتصف القرن العشرين ، تم إحياء الأسماء التي اقترحها ماريوس ودخلت في الاستخدام الشائع.
اكتشاف أمالثيا في عام 1892 ، الذي يقع مداره بالقرب من المشتري أكثر من الجليل ، دفع يوروبا إلى المركز الثالث. مع ال للسفر المجسات ، تم اكتشاف ثلاثة أقمار صناعية أخرى حول المشتري في عام 1979. منذ ذلك الوقت. تم التعرف على يوروبا باعتباره القمر الصناعي السادس من حيث المسافة من كوكب المشتري.
الحجم والكتلة والمدار:
بمتوسط نصف قطر يبلغ حوالي 1560 كم وكتلة 4.7998 × 1022كلغ ، يوروبا هو 0.245 حجم الأرض و 0.008 مرة أكبر من حجم الأرض. كما أنها أصغر قليلاً من قمر الأرض ، مما يجعله سادس أكبر قمر وخامس عشر أكبر جسم في المجموعة الشمسية. مداره دائري تقريبًا ، مع انحراف يبلغ 0.09 ، ويقع على مسافة متوسطة تبلغ 670900 كيلومترًا من كوكب المشتري - 664،862 كيلومترًا في Periapsis (أي عندما يكون الأقرب) ، و 676938 كيلومترًا في Apoapsis (الأبعد).
مثل زملائه من الأقمار الصناعية الجليلية ، فإن أوروبا مقفل مدّياً على كوكب المشتري ، حيث يواجه نصف كرة يوروبا باستمرار نحو عملاق الغاز. ومع ذلك ، تشير أبحاث أخرى إلى أن قفل المد والجزر قد لا يكون ممتلئًا ، حيث قد يكون هناك دوران غير متزامن.
يعني هذا في الأساس أن يوروبا يمكن أن يدور بشكل أسرع مما يدور حول كوكب المشتري (أو فعل ذلك في الماضي) بسبب عدم تناسق في توزيع الكتلة الداخلي حيث يدور الجزء الداخلي الصخري بشكل أبطأ من قشرته الجليدية. تدعم هذه النظرية فكرة أن أوروبا قد يكون لها محيط سائل يفصل القشرة عن اللب.
مقارنة بين الأرض والقمر وأقمار المشتري الأكبر (أقمار الجليل). رصيد الصورة: NASA / Walter Mysers
يستغرق يوروبا 3.55 يومًا من أيام الأرض لإكمال مدار واحد حول المشتري ، ويميل بشكل طفيف نحو خط استواء المشتري (0.470 درجة) ، ومسير الشمس (1.791 درجة). يحافظ أوروبا أيضًا على صدى مداري 2: 1 مع Io ، يدور مرة واحدة حول المشتري لكل مدارين في الجليل الأعمق. خارجها ، يحافظ جانيميد على صدى 4: 1 مع Io ، يدور مرة واحدة حول المشتري لكل دورانين من أوروبا.
هذا الانحراف الطفيف لمدار يوروبا ، الذي تم الحفاظ عليه من خلال اضطرابات الجاذبية من الجاليليين الآخرين ، يتسبب في تأرجح موقع يوروبا قليلاً. مع اقترابه من كوكب المشتري ، تزداد جاذبية المشتري ، مما يتسبب في استطالة يوروبا باتجاهه وبعيدًا عنه. مع تحرك يوروبا بعيدًا عن المشتري ، تقل قوة الجاذبية ، مما يتسبب في استرخاء يوروبا مرة أخرى في شكل كروي أكثر وخلق المد والجزر في محيطه.
يتم أيضًا ضخ الانحراف المداري لأوروبا بشكل مستمر من خلال رنينه المداري مع Io. وبالتالي ، فإن ثني المد والجزر يعجن داخل يوروبا ويمنحه مصدرًا للحرارة ، مما قد يسمح لمحيطه بالبقاء سائلاً أثناء قيادة العمليات الجيولوجية تحت السطحية. المصدر النهائي لهذه الطاقة هو دوران المشتري ، والذي يتم استغلاله بواسطة Io من خلال المد والجزر الذي يثيره على المشتري ، ويتم نقله إلى أوروبا وجانيميد بواسطة الرنين المداري.
التكوين والميزات السطحية:
بمتوسط كثافة 3.013 ± 0.005 جم / سم3، يوروبا أقل كثافة بكثير من أي من أقمار الجليل الأخرى. ومع ذلك ، تشير كثافتها إلى أن تركيبها مشابه لمعظم الأقمار في النظام الشمسي الخارجي ، حيث يتم التمييز بين صخرة داخلية مكونة من صخور السيليكات ولب حديدي محتمل.
فوق هذا الجزء الداخلي الصخري توجد طبقة من جليد الماء يقدر سمكها بحوالي 100 كيلومتر (62 ميل). من المحتمل أن تكون هذه الطبقة متمايزة بين قشرة علوية متجمدة ومحيط مائي سائل أسفلها. إذا كان هذا المحيط موجودًا ، فمن المحتمل أن يكون محيطًا من المياه الدافئة والمالحة يحتوي على جزيئات عضوية ، ومزود بالأكسجين ، ويتم تسخينه بواسطة النواة النشطة جيولوجيًا في أوروبا.
من حيث سطحه ، يوروبا هو واحد من أكثر الأجسام سلاسة في النظام الشمسي ، مع عدد قليل جدًا من الميزات الكبيرة (مثل الجبال والحفر) التي يمكن التحدث عنها. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حقيقة أن سطح أوروبا نشط تكتونيًا وشبابًا ، مع ظهوره الداخلي مما يؤدي إلى التجديدات الدورية. بناءً على تقديرات تواتر قصف المذنبات ، يُعتقد أن السطح يتراوح من 20 إلى 180 مليون سنة.
ومع ذلك ، على نطاق أصغر ، تم افتراض أن خط الاستواء يوروبا مغطى بمسامير جليدية يبلغ ارتفاعها 10 أمتار تسمى Penitentes ، والتي تنتج عن تأثير أشعة الشمس المباشرة على خط الاستواء الذي يذوب الشقوق العمودية. العلامات البارزة تتقاطع مع أوروبا (تسمىخطوط) هي ميزة رئيسية أخرى ، والتي يُعتقد أنها سمات البياض بشكل أساسي.
يبلغ عرض النطاقات الأكبر أكثر من 20 كم (12 ميل) ، وغالبًا ما تكون ذات حواف خارجية داكنة ومنتشرة ، وتصدعات منتظمة ، وشريط مركزي من مادة أخف. تشير الفرضية الأكثر احتمالًا إلى أن هذه الخطوط الخطية ربما تكون قد نتجت عن سلسلة من ثورات الجليد الدافئ مع انتشار القشرة الأوروبية المفتوحة لكشف الطبقات الأكثر دفئًا تحتها - على غرار ما يحدث في التلال المحيطية للأرض.
انطباع الفنان عن أملاح الكلوريد التي تتصاعد من المحيط السائل في أوروبا وتصل إلى السطح المتجمد ، حيث يتم قصفها بالكبريت البركاني من آيو. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
الاحتمال الآخر هو أن القشرة الجليدية تدور بشكل أسرع قليلاً من باطنها ، وهو تأثير محتمل بسبب المحيط تحت السطحي الذي يفصل سطح أوروبا عن الوشاح الصخري وتأثيرات سحب جاذبية المشتري على القشرة الجليدية الخارجية لأوروبا. بالاقتران مع الأدلة الفوتوغرافية التي تشير إلى الانغماس على سطح يوروبا ، قد يعني هذا أن الطبقة الخارجية الجليدية ليوروبا تتصرف مثل الصفائح التكتونية هنا على الأرض.
تشمل الميزات الأخرى الشكل الدائري والبيضاويالعدس(لاتينية تعني 'النمش') ، والتي تشير إلى العديد من القباب والحفر والبقع الداكنة الناعمة أو الخشنة التي تتخلل السطح. تبدو قمم القبة وكأنها قطع من السهول القديمة حولها ، مما يشير إلى أن القباب تشكلت عندما تم دفع السهول من الأسفل.
تتمثل إحدى الفرضيات لهذه الميزات في أنها ناتجة عن دفع الجليد الدافئ للأعلى عبر الطبقة الجليدية الخارجية ، بنفس الطريقة التي تخترق بها غرف الصهارة قشرة الأرض. يمكن أن تتشكل الملامح الناعمة من خلال ذوبان المياه على السطح ، في حين أن القوام الخام هو نتيجة لشظايا صغيرة من مادة داكنة يتم حملها على طول. تفسير آخر هو أن هذه الميزات تقع فوق بحيرات شاسعة من المياه السائلة المغطاة بالقشرة - وهي تختلف عن محيطها الداخلي.
صورة 'ملونة' لأوروبا من مركبة الفضاء جاليليو التابعة لناسا ، والتي انتهت مهمتها في عام 2003. ويعتقد أن المناطق البيضاء هي جليد مائي نقي. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / SETI Institute
منذللسفرحلقت بعثات فوق أوروبا في عام 1979 ، وكان العلماء على دراية أيضًا بالعديد من شرائح اللحم من مادة بنية ضاربة إلى الحمرة تغطي الكسور وغيرها من السمات الجيولوجية الشابة على سطح أوروبا. تشير الأدلة الطيفية إلى أن هذه الخطوط وغيرها من السمات المماثلة غنية بالأملاح (مثل كبريتات المغنيسيوم أو هيدرات حامض الكبريتيك) وترسبت عن طريق تبخير الماء الذي خرج من الداخل.
تمنحه قشرة أوروبا الجليدية بياضًا (انعكاسًا للضوء) يبلغ 0.64 ، وهو أحد أعلى الأقمار على الإطلاق. يعادل مستوى الإشعاع على السطح جرعة تبلغ حوالي 5400 ملي سيفرت (540 ريم) في اليوم ، وهي كمية من شأنها أن تسبب مرضًا شديدًا أو موتًا للبشر المعرضين ليوم واحد. تبلغ درجة حرارة السطح حوالي 110 كلفن (-160 درجة مئوية ؛ -260 درجة فهرنهايت) عند خط الاستواء و 50 كلفن (-220 درجة مئوية ؛ -370 درجة فهرنهايت) عند القطبين ، مما يجعل قشرة أوروبا الجليدية صلبة مثل الجرانيت.
المحيط الجوفي:
الإجماع العلمي هو أن هناك طبقة من الماء السائل توجد تحت سطح أوروبا ، وأن الحرارة الناتجة عن انثناء المد والجزر تسمح للمحيطات الجوفية بالبقاء سائلة. إن وجود هذا المحيط مدعوم بخطوط أدلة متعددة ، أولها نماذج يحدث فيها التسخين الداخلي بسبب انثناء المد والجزر من خلال تفاعل أوروبا مع المجال المغناطيسي للمشتري والأقمار الأخرى.
الللسفرو جاليليو قدمت البعثات أيضًا مؤشرات على وجود محيط داخلي ، حيث قدم كلا المسبارين صورًا لما يسمى بخصائص 'تضاريس الفوضى' ، والتي يُعتقد أنها ناتجة عن ذوبان المحيط تحت السطحي من خلال القشرة الجليدية. وفقًا لنموذج 'الجليد الرقيق' هذا ، قد يكون سمك غلاف أوروبا الجليدي بضعة كيلومترات فقط ، أو قد يصل سمكه إلى 200 متر (660 قدمًا) ، مما يعني أن الاتصال المنتظم بين السائل الداخلي والسطح يمكن أن يحدث من خلال التلال المفتوحة .
انطباع الفنان عن تصميم يوروبا الداخلي ، استنادًا إلى البيانات التي تم الحصول عليها بواسطة نظام تصوير الحالة الصلبة (SSI) التابع لمسبار جاليليو الفضائي. الائتمان: ناسا
ومع ذلك ، فإن هذا التفسير مثير للجدل ، حيث إن معظم الجيولوجيين الذين درسوا أوروبا فضلوا نموذج 'الجليد السميك' ، حيث نادرًا ما يتفاعل المحيط (إذا حدث) مع السطح. أفضل دليل على هذا النموذج هو دراسة الفوهات الكبيرة في أوروبا ، وأكبرها محاطة بحلقات متحدة المركز ويبدو أنها مليئة بالجليد المسطح والطازج نسبيًا.
بناءً على ذلك وعلى الكمية المحسوبة من الحرارة الناتجة عن المد والجزر في أوروبا ، يُقدر أن القشرة الخارجية للجليد الصلب تبلغ سماكتها حوالي 10-30 كم (6-19 ميل) ، بما في ذلك طبقة 'الجليد الدافئ' المطيل ، والتي يمكن أن يعني أن المحيط السائل في الأسفل قد يكون على عمق حوالي 100 كيلومتر (60 ميل).
وقد أدى ذلك إلى تقديرات حجم محيطات أوروبا التي تصل إلى 3 × 1018م3- أو ثلاثة كوادريليون كيلومتر مكعب ؛ 719.7 تريليون ميل مكعب. هذا هو أكثر بقليل من ضعف الحجم المشترك لجميع محيطات الأرض.
تم تقديم المزيد من الأدلة على المحيطات الجوفية من قبلجاليليوالمركبة المدارية ، والتي حددت أن أوروبا لديها عزم مغناطيسي ضعيف ناتج عن الجزء المتغير من المجال المغناطيسي لجوفيان. تبلغ قوة المجال الناتج عن هذه اللحظة المغناطيسية حوالي سدس قوة مجال جانيميد وستة أضعاف قيمة مجال كاليستو. يتطلب وجود العزم المستحث طبقة من مادة عالية التوصيل للكهرباء في داخل يوروبا ، والتفسير الأكثر منطقية هو وجود محيط كبير تحت سطح الأرض من المياه المالحة السائلة.
انطباع الفنان عن عمود بخار الماء في أوروبا. الائتمان: ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية / ك. ريثرفورد / SWRI
قد تحتوي أوروبا أيضًا على أعمدة مائية تحدث بشكل دوري تخترق السطح وتصل ارتفاعها إلى 200 كيلومتر (120 ميل) ، وهو ما يزيد عن 20 ضعف ارتفاع جبل إيفرست. تظهر هذه الأعمدة عندما يكون يوروبا في أبعد نقطة له عن كوكب المشتري ، ولا يُرى عندما يكون أوروبا في أقرب نقطة له إلى المشتري.
القمر الآخر الوحيد في النظام الشمسي الذي يعرض أنواعًا مماثلة من أعمدة بخار الماء هو إنسيلادوس ، على الرغم من أن معدل الثوران المقدر في يوروبا يبلغ حوالي 7000 كجم / ثانية مقارنة بحوالي 200 كجم / ثانية لإنسيلادوس.
الغلاف الجوي:
في عام 1995 ،جاليليوكشفت المهمة أن أوروبا لديها غلاف جوي رقيق يتكون في الغالب من الأكسجين الجزيئي (O2). الضغط السطحي للغلاف الجوي لأوروبا هو 0.1 ميكرو باسكال ، أو 10-12مرات من الأرض. تم تأكيد وجود طبقة الأيونوسفير الضعيفة (طبقة الغلاف الجوي العلوي من الجسيمات المشحونة) في عام 1997 من قبلجاليليو، والتي يبدو أنها نتجت عن الإشعاع الشمسي والجسيمات النشطة من الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري.
على عكس الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض ، فإن الغلاف الجوي يوروبا ليس من أصل بيولوجي. بدلاً من ذلك ، يتم تشكيله من خلال عملية التحلل الإشعاعي ، حيث تصطدم الأشعة فوق البنفسجية من الغلاف المغناطيسي لجوفيان بالسطح الجليدي ، مما يؤدي إلى تقسيم الماء إلى أكسجين وهيدروجين. يخلق نفس الإشعاع أيضًا انبعاثات تصادمية لهذه المنتجات من السطح ، ويشكل التوازن بين هاتين العمليتين الغلاف الجوي.
يوروبا ، قمر كوكب المشتري ، يظهر على شكل هلال كثيف في هذه الصورة ذات الألوان المحسنة من مركبة الفضاء جاليليو التابعة لناسا. الائتمان: ناسا
كشفت ملاحظات السطح أن بعض الأكسجين الجزيئي الناتج عن التحلل الإشعاعي لا يتم طرده من السطح ويتم الاحتفاظ به بسبب كتلته وجاذبية الكوكب. نظرًا لأن السطح قد يتفاعل مع المحيط تحت السطحي ، فقد يشق هذا الأكسجين الجزيئي طريقه إلى المحيط ، حيث يمكن أن يساعد في العمليات البيولوجية.
وفي الوقت نفسه ، يفتقر الهيدروجين إلى الكتلة اللازمة للاحتفاظ بها كجزء من الغلاف الجوي ويضيع معظمها في الفضاء. هذا الهروب من الهيدروجين ، إلى جانب أجزاء من الأكسجين الذري والجزيئي التي يتم طردها ، تشكل طوقًا غازيًا بالقرب من مدار يوروبا حول كوكب المشتري.
تم اكتشاف هذه 'السحابة المحايدة' بواسطة كلا من كاسيني وجاليليومركبة فضائية ، ولها محتوى أكبر (عدد الذرات والجزيئات) من السحابة المحايدة المحيطة بقمر المشتري الداخلي آيو. تتنبأ النماذج بأن كل ذرة أو جزيء تقريبًا في طارة يوروبا يتأين في النهاية ، مما يوفر مصدرًا لبلازما الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري.
استكشاف:
بدأ استكشاف يوروبا مع تحليق كوكب المشتري في بايونير 10 و أحد عشر مركبة فضائية في عامي 1973 و 1974 على التوالي. كانت الصور المقربة الأولى ذات دقة منخفضة مقارنة بالمهام اللاحقة. الاثنانللسفرانتقلت المجسات عبر نظام جوفيان في عام 1979 وقدمت صورًا أكثر تفصيلاً لسطح أوروبا الجليدي. أدت هذه الصور إلى تكهن العديد من العلماء حول إمكانية وجود محيط سائل أسفله.
في عام 1995 ، بدأ المسبار الفضائي جاليليو مهمته التي استمرت ثماني سنوات والتي من شأنها أن تراها تدور حول كوكب المشتري وتوفر الفحص الأكثر تفصيلاً لأقمار غاليليو حتى الآن. وشملت مهمة جاليليو يوروبا و مهمة جاليليو الألفية ، والتي نفذت العديد من الرحلات الجوية القريبة من يوروبا. كانت هذه آخر الرحلات إلى أوروبا التي قامت بها أي وكالة فضاء حتى الآن.
ومع ذلك ، فإن التخمين حول المحيط الداخلي وإمكانية العثور على حياة خارج كوكب الأرض قد ضمن مكانة عالية لـ Europa وأدى إلى ضغط ثابت للبعثات المستقبلية. تراوحت أهداف هذه البعثات من فحص التركيب الكيميائي لأوروبا إلى البحث عن حياة خارج كوكب الأرض في محيطاته الجوفية المفترضة.
في عام 2011 ، أوصت الولايات المتحدة بمهمة يوروبا. المسح العقدي لعلوم الكواكب . ردا على ذلك ، بتكليف من ناسا دراسات للبحث في إمكانية مركبة يوروبا لاندر في عام 2012 ، جنبًا إلى جنب مع مفاهيم لـ Europa flyby ومركبة Europa. يركز خيار العنصر المداري على علم 'المحيط' ، بينما يركز عنصر الطيران المتعدد على علوم الكيمياء والطاقة.
في 13 يناير 2014 ، أعلنت لجنة المخصصات في مجلس النواب عن مشروع قانون جديد من الحزبين تضمن 80 مليون دولار من التمويل لمواصلة دراسات مفهوم مهمة أوروبا. في يوليو 2013 ، قدم مختبر الدفع النفاث ومختبر الفيزياء التطبيقية التابعان لوكالة ناسا مفهومًا محدثًا لمهمة طيران أوروبا (تسمى أوروبا كليبر ).
مفهوم استكشاف أوروبا. رصيد الصورة: NASA / JPL
في مايو 2015 ، أعلنت وكالة ناسا رسميا أنه قد قبلأوروبا كليبرالمهمة ، وكشفت عن الأدوات التي ستستخدمها. وتشمل هذه الأجهزة رادارًا لاختراق الجليد ، ومقياس طيف الأشعة تحت الحمراء للموجة القصيرة ، وتصوير طبوغرافي ، ومقياس طيف الكتلة الأيونية والمحايدة.
سيكون الهدف من المهمة هو استكشاف يوروبا من أجل التحقق من قابليتها للسكن واختيار مواقع لمركبة هبوط مستقبلية. لن يدور حول يوروبا ، ولكن بدلاً من ذلك يدور حول المشتري ويقوم بإجراء 45 رحلة طيران على ارتفاع منخفض من يوروبا أثناء المهمة.
احتوت خطط مهمة إلى أوروبا أيضًا على تفاصيل حول احتمال يوروبا أوربيتر ، مسبار فضاء آلي هدفه وصف امتداد المحيط وعلاقته بالداخل الأعمق. ستشمل حمولة الأداة لهذه المهمة نظامًا فرعيًا لاسلكيًا ، ومقياس الارتفاع بالليزر ، ومقياس المغناطيسية ، ومسبار Langmuir ، وكاميرا لرسم الخرائط.
كما تم وضع الخطط لإمكانات يوروبا لاندر ومركبة آلية مشابهة لـ فايكنغ و المريخ باثفايندر و روح و فرصة و فضول المركبات الجوالة التي كانت تستكشف المريخ لعدة عقود. مثل سابقاتها ،يوروبا لاندرستتحقق من قابلية سكن يوروبا وتقييم إمكاناتها البيولوجية الفلكية من خلال تأكيد وجود وتحديد خصائص المياه داخل وتحت القشرة الجليدية لأوروبا.
في عام 2012 ، جوبيتر آيسي مون إكسبلورر تم اختيار مفهوم (JUICE) من قبل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) كمهمة مخططة. ستشمل هذه المهمة بعض رحلات الطيران في يوروبا ، لكنها تركز بشكل أكبر على جانيميد. تم النظر في العديد من المقترحات الأخرى وتأجيلها بسبب قضايا الميزانيات والأولويات المتغيرة (مثل استكشاف المريخ). ومع ذلك ، فإن الطلب المستمر على البعثات المستقبلية هو مؤشر على مدى ربح المجتمع الفلكي الذي يعتبر استكشاف أوروبا أمرًا مربحًا.
السكن:
برز موقع Europa كواحد من أفضل المواقع في النظام الشمسي من حيث قدرته على استضافة الحياة. يمكن أن توجد الحياة في محيطها تحت الجليد ، وربما تعيش في بيئة مماثلة الفتحات الحرارية المائية في أعماق المحيطات .
في 12 مايو 2015 أعلنت وكالة ناسا من المحتمل أن يكون ملح البحر من المحيط الجوفي يغطي بعض السمات الجيولوجية على أوروبا ، مما يشير إلى أن المحيط يتفاعل مع قاع البحر. قد يكون هذا مهمًا في تحديد ما إذا كان يوروبا يمكن أن يكون صالحًا للحياة ، وفقًا للعلماء ، لأنه سيعني أن المحيط الداخلي قد يكون مؤكسجًا.
الطاقة التي يوفرها انثناء المد والجزر تدفع العمليات الجيولوجية النشطة داخل داخل أوروبا. ومع ذلك ، فإن الطاقة الناتجة عن انثناء المد والجزر لا يمكن أن تدعم نظامًا بيئيًا في محيط أوروبا كبير ومتنوع مثل النظام البيئي القائم على التمثيل الضوئي على سطح الأرض. بدلاً من ذلك ، من المحتمل أن تتجمع الحياة على أوروبا حول فتحات مائية حرارية في قاع المحيط ، أو أسفل قاع المحيط.
بدلاً من ذلك ، يمكن أن تتشبث بالسطح السفلي للطبقة الجليدية لأوروبا ، مثل الطحالب والبكتيريا في المناطق القطبية للأرض ، أو تطفو بحرية في محيط أوروبا. ومع ذلك ، إذا كان محيط أوروبا شديد البرودة ، فلن تتم العمليات البيولوجية المشابهة لتلك المعروفة على الأرض. وبالمثل ، إذا كانت شديدة الملوحة ، يمكن فقط لأشكال الحياة المتطرفة البقاء على قيد الحياة في بيئتها.
هناك أيضًا أدلة تدعم وجود بحيرات المياه السائلة داخل الغلاف الخارجي الجليدي لأوروبا والتي تختلف عن المحيط السائل الذي يُعتقد أنه موجود بعيدًا في الأسفل. إذا تم التأكيد ، يمكن أن تكون البحيرات موطنًا آخر محتملاً للحياة. لكن مرة أخرى ، سيعتمد هذا على متوسط درجات الحرارة ومحتوى الملح.
أيضًا ، هناك أدلة تشير إلى أن بيروكسيد الهيدروجين متوفر بكثرة عبر سطح أوروبا. لأن بيروكسيد الهيدروجين يتحلل إلى أكسجين وماء عندما يقترن بالماء السائل ، يجادل العلماء أنه يمكن أن يكون مصدر طاقة مهمًا لأشكال الحياة البسيطة.
في عام 2013 ، واستنادًا إلى بيانات مسبار جاليليو ، أعلنت وكالة ناسا اكتشاف ' المعادن الشبيهة بالطين ”- التي ترتبط غالبًا بالمواد العضوية - على سطح أوروبا. قد يكون وجود هذه المعادن نتيجة اصطدام مع كويكب أو مذنب وفقًا لما زعموا ، والذي ربما يكون قد أتى من الأرض.
الاستعمار:
تم استكشاف إمكانية استعمار البشر لأوروبا ، والتي تتضمن أيضًا خططًا لإعادة تشكيلها ، بإسهاب في كل من الخيال العلمي والسعي العلمي. يؤكد مؤيدو استخدام القمر كمكان للاستيطان البشري على المزايا العديدة التي يتمتع بها أوروبا مقارنة بالأجسام الأخرى الموجودة خارج الأرض في النظام الشمسي (مثل المريخ).
ومن أهم هذه العوامل وجود الماء. على الرغم من صعوبة الوصول إليه ، وقد يتطلب الحفر إلى أعماق عدة كيلومترات ، إلا أن وفرة المياه على أوروبا ستكون نعمة للمستعمرين. بالإضافة إلى توفير مياه الشرب ، يمكن أيضًا استخدام المحيط الداخلي في أوروبا لتصنيع هواء قابل للتنفس من خلال عملية التحلل الإشعاعي ووقود الصواريخ للقيام بمهام إضافية.
يعتبر وجود هذا الماء والجليد المائي أيضًا سببًا لإعادة تشكيل الكوكب. باستخدام الأجهزة النووية أو تأثيرات المذنبات أو بعض الوسائل الأخرى لزيادة درجة حرارة السطح ، يمكن أن يتصاعد الجليد ويشكل جوًا هائلاً من بخار الماء. سيخضع هذا البخار بعد ذلك للانحلال الإشعاعي بسبب التعرض للحقل المغناطيسي للمشتري ، وتحويله إلى غاز أكسجين (والذي سيبقى قريبًا من الكوكب) وهيدروجين من شأنه أن يهرب إلى الفضاء.
ومع ذلك ، فإن استعمار أوروبا و / أو إعادة تشكيلها يطرح أيضًا العديد من المشكلات. أولاً وقبل كل شيء ، كمية الإشعاع العالية القادمة من كوكب المشتري (540 ريم) ، والتي تكفي لقتل إنسان في غضون يوم واحد. لذلك يجب حماية المستعمرات الموجودة على سطح يوروبا على نطاق واسع ، أو سيتعين عليها استخدام الدرع الجليدي كحماية من خلال النزول تحت القشرة والعيش في موائل تحت السطح.
انطباع فني عن روبوت افتراضي للمحيط (روبوت قادر على اختراق جليد الماء) في أوروبا. الائتمان: ناسا
ثم هناك جاذبية أوروبا المنخفضة - 1.314 م / ث أو 0.134 مرة من معيار الأرض (0.134 جم) - تمثل أيضًا تحديات للاستيطان البشري. تعتبر تأثيرات الجاذبية المنخفضة مجالًا نشطًا للدراسة ، يعتمد إلى حد كبير على فترات الإقامة الطويلة لرواد الفضاء في مدار أرضي منخفض. تشمل أعراض التعرض المطول للجاذبية الصغرى فقدان كثافة العظام وضمور العضلات وضعف جهاز المناعة.
إن الإجراءات المضادة الفعالة للتأثيرات السلبية للجاذبية المنخفضة راسخة ، بما في ذلك نظام صارم من التمارين البدنية اليومية. ومع ذلك ، فقد تم إجراء هذا البحث في ظروف انعدام الجاذبية. لذا فإن تأثيرات الجاذبية المتناقصة على المقيمين الدائمين ، ناهيك عن تطور أنسجة الجنين ونمو الطفولة لهؤلاء المستعمرين المولودين في أوروبا ، غير معروفة حاليًا.
ومن المتوقع أيضًا أن الكائنات الغريبة قد توجد على أوروبا ، وربما في الماء الموجود أسفل القشرة الجليدية للقمر. إذا كان هذا صحيحًا ، فقد يتعارض المستعمرون البشريون مع الميكروبات الضارة ، أو أشكال الحياة الأصلية العدوانية. يمكن أن يمثل السطح غير المستقر مشكلة أخرى. بالنظر إلى أن الجليد السطحي يخضع لأعمدة منتظمة وظهور داخلي المنشأ ، يمكن أن تكون الكوارث الطبيعية أمرًا شائعًا.
في عام 1997 ، مشروع أرتميس - مشروع فضاء خاص يدعم إقامة وجود دائم على القمر - أعلن أيضًا عن خطط لاستعمار أوروبا. وفقًا لهذه الخطة ، سيؤسس المستكشفون أولاً قاعدة صغيرة على السطح ، ثم يتنقلون لأسفل في القشرة الجليدية الأوروبية لإنشاء مستعمرة تحت السطح محمية من الإشعاع. حتى الآن ، لم تحقق هذه الشركة نجاحًا في أي من المشروعين.
في عام 2013 ، اجتمع فريق من المهندسين المعماريين والمصممين والمتخصصين السابقين في وكالة ناسا والمشاهير (مثل جاك كوستو) لتشكيل هدف أوروبا . مماثلة في المفهوم ل المريخ واحد ، تأمل هذه المنظمة التي تعمل بنظام التعهيد الجماعي في توظيف الخبرات اللازمة لجمع الأموال اللازمة لشن مهمة باتجاه واحد إلى القمر الجوفيان وإنشاء مستعمرة.
بدأت شركة Objective Europa المرحلة الأولى من مشروعها - 'مرحلة البحث النظري والمفهوم' - في سبتمبر 2013. وإذا تم الانتهاء من هذه المرحلة ، فسيبدأون المراحل اللاحقة - والتي تتطلب تخطيطًا تفصيليًا للمهمة وإعدادها واختيار طاقمها ، وإطلاق ووصول البعثة نفسها. هدفهم هو تحقيق كل هذا والهبوط بمهمة على أوروبا بين عامي 2045 و 2065.
بغض النظر عما إذا كان بإمكان البشر الاتصال بأوروبا أم لا ، فمن الواضح لنا أن هناك المزيد مما قد توحي به المظاهر الخارجية. في العقود القادمة ، من المحتمل أن نرسل العديد من المجسات والمركبات المدارية ومركبات الهبوط إلى الكوكب على أمل معرفة الألغاز التي يحملها.
وإذا كانت بيئة الميزانية الحالية لا تصمد أمام وكالات الفضاء ، فليس من المرجح أن تتدخل المشاريع الخاصة للحصول على أولى أولوياتها. مع الحظ ، قد نجد أن الأرض ليست الجسم الوحيد في نظامنا الشمسي القادر على دعم الحياة - ربما حتى في شكل معقد!
لقد تلقينا العديد من القصص حول Europa على Universe Today ، بما في ذلك قصة حول احتمال غواصة يمكن استخدامها لاستكشاف أوروبا ، ومقال يناقش ما إذا كان محيط يوروبا سميك أو رقيق .
هناك أيضًا مقالات عن أقمار المشتري ، و ال أقمار الجليل .
لمزيد من المعلومات ، فإن مشروع جاليليو التابع لناسا لديه معلومات وصور رائعة حول أوروبا.
لقد سجلنا أيضًا عرضًا كاملاً فقط على كوكب المشتري لـ Astronomy Cast. الاستماع إليها هنا الحلقة 56: كوكب المشتري ، و الحلقة 57: أقمار المشتري .
