Jupiters Mond Europa

Jupiters vier größten Monde - aka. Die Galiläischen Monde, bestehend aus Io, Europa, Ganymed und Callisto, sind nichts, wenn nicht faszinierend. Dazu gehören die Möglichkeit innerer Ozeane, das Vorhandensein von Atmosphären, vulkanische Aktivität, eine Magnetosphäre (Ganymed) und möglicherweise mehr Wasser als sogar die Erde.

Der wohl faszinierendste der galiläischen Monde ist Europa: der sechstnächste Mond zum Jupiter, der kleinste der vier und der sechstgrößte Mond im Sonnensystem. Dieser Mond hat nicht nur eine eisige Oberfläche und ein mögliches warmes Wasserinnere, sondern gilt auch als einer der wahrscheinlichsten Kandidaten für das Leben außerhalb der Erde.

Entdeckung und Benennung:

Europa wurde zusammen mit Io, Ganymede und Callisto im Januar 1610 von Galileo Galilei mit einem eigenen Teleskop entdeckt. Zu dieser Zeit verwechselte er diese vier leuchtenden Objekte mit „Fixsternen“, aber die ständige Beobachtung zeigte, dass sie den Jupiter auf eine Weise umkreisten, die nur durch die Existenz von Satelliten erklärt werden konnte.

Wie alle galiläischen Satelliten wurde Europa nach einem Liebhaber des Zeus benannt, dem griechischen Äquivalent zu Jupiter. Europa war eine phönizische Adlige und die Tochter des Königs von Tyrus, der später ein Liebhaber von Zeus und der Königin von Kreta wurde. Das Namensschema wurde von Simon Marius vorgeschlagen - einem deutschen Astronomen, der die vier Satelliten vermutlich unabhängig voneinander entdeckt hat -, der den Vorschlag wiederum Johannes Kepler zuschrieb.

Diese Namen waren anfangs nicht populär und Galileo weigerte sich, sie zu verwenden, und entschied sich stattdessen für das Namensschema von Jupiter I - IV - wobei Europa Jupiter II war, da angenommen wurde, dass es dem Jupiter am zweitnächsten ist. Mitte des 20. Jahrhunderts wurden die von Marius vorgeschlagenen Namen jedoch wiederbelebt und allgemein verwendet.

Die Entdeckung von Amalthea im Jahr 1892, dessen Umlaufbahn näher am Jupiter liegt als die der Galiläer, brachte Europa auf den dritten Platz. Mit dem Voyager Sonden, 1979 wurden drei weitere innere Satelliten um Jupiter entdeckt. Seitdem. Europa wurde als sechster Satellit in Bezug auf die Entfernung zum Jupiter anerkannt.

Größe, Masse und Umlaufbahn:

Mit einem mittleren Radius von ca. 1560 km und einer Masse von 4.7998 × 10²² kg, Europa ist 0,245 so groß wie die Erde und 0,008 mal so massiv. Es ist auch etwas kleiner als der Erdmond, was es zum sechstgrößten Mond und fünfzehntgrößten Objekt im Sonnensystem macht. Die Umlaufbahn ist nahezu kreisförmig mit einer Exzentrizität von 0,09 und liegt in einer durchschnittlichen Entfernung von 670 900 km vom Jupiter - 664.862 km bei Periapsis (d. H. Wenn es am nächsten ist) und 676.938 km bei Apoapsis (am weitesten entfernt).

Wie seine galiläischen Mitsatelliten ist Europa mit dem Jupiter verbunden, wobei eine Hemisphäre Europas ständig dem Gasriesen zugewandt ist. Andere Untersuchungen legen jedoch nahe, dass die Gezeitenverriegelung möglicherweise nicht voll ist, da möglicherweise eine nicht synchrone Rotation vorliegt.

Grundsätzlich bedeutet dies, dass sich Europa aufgrund einer Asymmetrie in seiner inneren Massenverteilung, bei der sich das felsige Innere langsamer dreht als seine Eiskruste, schneller drehen könnte, als es den Jupiter umkreist (oder dies in der Vergangenheit getan hat). Diese Theorie stützt die Annahme, dass Europa einen flüssigen Ozean haben könnte, der die Kruste vom Kern trennt.

Europa benötigt 3,55 Erdentage, um eine einzelne Umlaufbahn um den Jupiter zu vollenden, und ist nur geringfügig zum Jupiter-Äquator (0,470 °) und zur Ekliptik (1,791 °) geneigt. Europa behält auch eine 2: 1-Orbitalresonanz mit Io bei, die alle zwei Umlaufbahnen des innersten Galiläers einmal um den Jupiter kreist. Draußen behält Ganymed eine 4: 1-Resonanz mit Io bei und umkreist Jupiter alle zwei Umdrehungen Europas einmal.

Diese leichte Exzentrizität der europäischen Umlaufbahn, die durch die Gravitationsstörungen der anderen Galiläer aufrechterhalten wird, führt dazu, dass die Position Europas leicht schwingt. Wenn es sich dem Jupiter nähert, nimmt die Anziehungskraft des Jupiter zu, wodurch sich Europa zu ihm hin und von ihm weg ausdehnt. Wenn sich Europa vom Jupiter entfernt, nimmt die Gravitationskraft ab, wodurch sich Europa wieder in eine kugelförmigere Form entspannt und Gezeiten in seinem Ozean erzeugt.

Die Orbitalexzentrizität Europas wird auch durch seine Orbitalresonanz mit Io kontinuierlich gepumpt. Durch Gezeitenbiegung wird das Innere Europas geknetet und erhält eine Wärmequelle, die es dem Ozean möglicherweise ermöglicht, flüssig zu bleiben, während geologische Prozesse unter der Oberfläche vorangetrieben werden. Die ultimative Quelle dieser Energie ist Jupiters Rotation, die von Io durch die Gezeiten, die sie auf Jupiter auslöst, erschlossen und durch die Orbitalresonanz auf Europa und Ganymed übertragen wird.

Zusammensetzung und Oberflächenmerkmale:

Mit einer mittleren Dichte von 3,013 ± 0,005 g / cm³Europa ist deutlich weniger dicht als alle anderen galiläischen Monde. Die Dichte weist jedoch darauf hin, dass die Zusammensetzung den meisten Monden im äußeren Sonnensystem ähnlich ist und zwischen einem Gesteinsinneren aus Silikatgestein und einem möglichen Eisenkern unterschieden wird.

Über diesem felsigen Inneren befindet sich eine Wassereisschicht, die auf eine Dicke von etwa 100 km geschätzt wird. Diese Schicht unterscheidet wahrscheinlich zwischen einer gefrorenen oberen Kruste und einem darunter liegenden flüssigen Wasserozean. Wenn vorhanden, ist dieser Ozean wahrscheinlich ein warmes, salziges Meer, das organische Moleküle enthält, mit Sauerstoff angereichert und durch den geologisch aktiven Kern Europas erwärmt wird.

In Bezug auf seine Oberfläche ist Europa eines der glattesten Objekte im Sonnensystem, mit sehr wenigen großflächigen Merkmalen (d. H. Bergen und Kratern). Dies ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Oberfläche Europas tektonisch aktiv und jung ist und die endogene Oberflächenerneuerung zu regelmäßigen Erneuerungen führt. Basierend auf Schätzungen der Häufigkeit von Kometenbeschuss wird angenommen, dass die Oberfläche etwa 20 bis 180 Millionen Jahre alt ist.

In kleinerem Maßstab wurde jedoch angenommen, dass der europäische Äquator von 10 Meter hohen Eisstacheln bedeckt ist, die als Penitentes bezeichnet werden und durch die Wirkung von direktem Sonnenlicht über dem Kopf auf den Äquator verursacht werden, der vertikale Risse schmilzt. Die markanten Markierungen durchziehen Europa (genannt lineae) sind ein weiteres wichtiges Merkmal, bei dem es sich vermutlich hauptsächlich um Albedofunktionen handelt.

Die größeren Bänder haben einen Durchmesser von mehr als 20 km, häufig mit dunklen, diffusen Außenkanten, regelmäßigen Streifen und einem zentralen Band aus hellerem Material. Die wahrscheinlichste Hypothese besagt, dass diese Lineae durch eine Reihe von Eruptionen von warmem Eis entstanden sein könnten, als sich die europäische Kruste ausbreitete, um wärmere Schichten darunter freizulegen - ähnlich wie in den ozeanischen Kämmen der Erde.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass sich die Eiskruste etwas schneller dreht als ihr Inneres. Dies ist möglich, weil der unterirdische Ozean die Oberfläche Europas von seinem felsigen Mantel trennt und die Schwerkraft des Jupiter auf die äußere Eiskruste Europas zerrt. In Kombination mit fotografischen Beweisen, die auf eine Subduktion auf der Oberfläche Europas hindeuten, könnte dies bedeuten, dass sich die eisige Außenschicht Europas hier auf der Erde wie tektonische Platten verhält.

Weitere Merkmale sind kreisförmig und elliptisch Linsen (Lateinisch für „Sommersprossen“), die sich auf die vielen Kuppeln, Gruben und glatten oder grob strukturierten dunklen Flecken beziehen, die die Oberfläche durchdringen. Die Kuppelspitzen sehen aus wie Teile der älteren Ebenen um sie herum, was darauf hindeutet, dass sich die Kuppeln gebildet haben, als die Ebenen von unten nach oben gedrückt wurden.

Eine Hypothese für diese Merkmale ist, dass sie das Ergebnis von warmem Eis sind, das durch die äußere Eisschicht aufsteigt, ähnlich wie Magmakammern die Erdkruste durchbrechen. Glatte Merkmale könnten durch Schmelzen von Schmelzwasser an der Oberfläche gebildet werden, während raue Texturen das Ergebnis kleiner Fragmente von dunklerem Material sind, die mitgeführt werden. Eine andere Erklärung ist, dass diese Merkmale auf riesigen Seen mit flüssigem Wasser liegen, die in der Kruste eingeschlossen sind - anders als im inneren Ozean.

Seit der Voyager Missionen flogen 1979 an Europa vorbei. Wissenschaftler waren sich auch der vielen Steaks aus rotbraunem Material bewusst, die Brüche und andere geologisch jugendliche Merkmale auf der Oberfläche Europas bedecken. Spektrographische Befunde legen nahe, dass diese Streifen und andere ähnliche Merkmale reich an Salzen (wie Magnesiumsulfat oder Schwefelsäurehydrat) sind und durch Verdampfen von Wasser abgelagert wurden, das aus dem Inneren austrat.

Die eisige Kruste Europas verleiht ihm eine Albedo (Lichtreflexionsvermögen) von 0,64, einen der höchsten aller Monde. Das Strahlungsniveau an der Oberfläche entspricht einer Dosis von etwa 5400 mSv (540 rem) pro Tag, eine Menge, die bei Menschen, die einen Tag lang exponiert waren, schwere Krankheiten oder den Tod verursachen würde. Die Oberflächentemperatur beträgt am Äquator etwa 110 K (-160 ° C; -260 ° F) und an den Polen 50 K (-220 ° C; -370 ° F), wodurch die eisige Kruste Europas so hart wie Granit bleibt.

Untergrundozean:

Der wissenschaftliche Konsens ist, dass sich unter der Oberfläche Europas eine Schicht flüssigen Wassers befindet und dass die Wärme durch Gezeitenbiegung es dem unterirdischen Ozean ermöglicht, flüssig zu bleiben. Die Anwesenheit dieses Ozeans wird durch mehrere Beweislinien gestützt, von denen die ersten Modelle sind, bei denen die innere Erwärmung durch Gezeitenbiegung durch die Wechselwirkung von Europa mit Jupiters Magnetfeld und den anderen Monden verursacht wird.

Das Voyager und Galileo Missionen lieferten auch Hinweise auf einen inneren Ozean, da beide Sonden Bilder von sogenannten „Chaos-Terrain“ -Merkmalen lieferten, von denen angenommen wurde, dass sie das Ergebnis des unterirdischen Ozeans sind, der durch die eisige Kruste schmilzt. Nach diesem „Dünneis“ -Modell ist die Eisschale Europas möglicherweise nur wenige Kilometer dick oder nur 200 Meter dünn, was bedeuten würde, dass ein regelmäßiger Kontakt zwischen dem Flüssigkeitsinneren und der Oberfläche durch offene Grate auftreten könnte .

Diese Interpretation ist jedoch umstritten, da die meisten Geologen, die Europa untersucht haben, das Modell des „dicken Eises“ favorisiert haben, bei dem der Ozean selten (wenn überhaupt) mit der Oberfläche interagiert hat. Der beste Beweis für dieses Modell ist eine Untersuchung der großen Krater Europas, von denen die größten von konzentrischen Ringen umgeben sind und mit relativ flachem, frischem Eis gefüllt zu sein scheinen.

Auf dieser Grundlage und auf der Grundlage der berechneten Wärmemenge, die durch die Gezeiten in Europa erzeugt wird, wird geschätzt, dass die äußere Kruste aus festem Eis ungefähr 10 bis 30 km dick ist, einschließlich einer duktilen „warmen Eis“ -Schicht, die dies könnte Dies bedeutet, dass der darunter liegende flüssige Ozean etwa 100 km tief sein kann.

Dies hat zu Volumenschätzungen der europäischen Ozeane geführt, die bis zu 3 × 10 betragen¹⁸ m³  - oder drei Billiarden Kubikkilometer; 719,7 Billionen Kubikmeilen. Dies ist etwas mehr als das Doppelte des Gesamtvolumens aller Ozeane der Erde.

Weitere Beweise für den unterirdischen Ozean lieferten die Galileo Orbiter, der feststellte, dass Europa ein schwaches magnetisches Moment hat, das durch den variierenden Teil des Jupiter-Magnetfelds induziert wird. Die durch dieses magnetische Moment erzeugte Feldstärke beträgt etwa ein Sechstel der Stärke von Ganymedes Feld und das Sechsfache des Wertes von Callisto. Die Existenz des induzierten Moments erfordert eine Schicht aus einem hoch elektrisch leitenden Material im Inneren Europas, und die plausibelste Erklärung ist ein großer unterirdischer Ozean aus flüssigem Salzwasser.

Europa kann auch periodisch auftretende Wasserfahnen haben, die die Oberfläche durchbrechen und eine Höhe von bis zu 200 km erreichen, was mehr als dem 20-fachen der Höhe des Berges entspricht. Everest. Diese Federn erscheinen, wenn sich Europa am weitesten vom Jupiter entfernt befindet, und werden nicht gesehen, wenn sich Europa am nächsten zum Jupiter befindet.

Der einzige andere Mond im Sonnensystem, der ähnliche Arten von Wasserdampfwolken aufweist, ist Enceladus, obwohl die geschätzte Eruptionsrate in Europa etwa 7000 kg / s beträgt, verglichen mit etwa 200 kg / s für Enceladus.

Atmosphäre:

Im Jahr 1995 wurde die Galileo Die Mission ergab, dass Europa eine dünne Atmosphäre hat, die hauptsächlich aus molekularem Sauerstoff besteht (O.₂). Der Oberflächendruck der europäischen Atmosphäre beträgt 0,1 Mikropascal oder 10^-12 mal das der Erde. Die Existenz einer schwachen Ionosphäre (eine Schicht geladener Teilchen in der oberen Atmosphäre) wurde 1997 von bestätigt Galileo, die durch Sonnenstrahlung und energetische Teilchen aus der Jupiter-Magnetosphäre erzeugt zu werden schien.

Im Gegensatz zum Sauerstoff in der Erdatmosphäre ist Europas nicht biologischen Ursprungs. Stattdessen wird es durch den Prozess der Radiolyse gebildet, bei dem ultraviolette Strahlung aus der Jupiter-Magnetosphäre mit der eisigen Oberfläche kollidiert und Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet. Dieselbe Strahlung erzeugt auch Kollisionsauswürfe dieser Produkte von der Oberfläche, und das Gleichgewicht dieser beiden Prozesse bildet eine Atmosphäre.

Beobachtungen der Oberfläche haben gezeigt, dass ein Teil des durch Radiolyse erzeugten molekularen Sauerstoffs nicht von der Oberfläche ausgestoßen wird und aufgrund seiner Masse und der Schwerkraft des Planeten zurückgehalten wird. Da die Oberfläche mit dem unterirdischen Ozean interagieren kann, kann dieser molekulare Sauerstoff in den Ozean gelangen, wo er biologische Prozesse unterstützen kann.

Dem Wasserstoff fehlt unterdessen die Masse, die als Teil der Atmosphäre zurückgehalten werden muss, und das meiste geht an den Weltraum verloren. Dieser entweicht Wasserstoff und bildet zusammen mit Teilen des atomaren und molekularen Sauerstoffs, die ausgestoßen werden, einen Gastorus in der Nähe der europäischen Umlaufbahn um den Jupiter.

Diese „neutrale Wolke“ wurde von beiden erkannt Cassini und Galileo Raumschiff und hat einen größeren Gehalt (Anzahl der Atome und Moleküle) als die neutrale Wolke, die Jupiters inneren Mond Io umgibt. Modelle sagen voraus, dass fast jedes Atom oder Molekül im Torus Europas schließlich ionisiert wird und somit eine Quelle für Jupiters magnetosphärisches Plasma darstellt.

Erkundung:

Die Erkundung Europas begann mit den Jupiter-Vorbeiflügen der Pionier 10 und 11 Raumfahrzeuge 1973 bzw. 1974. Die ersten Nahaufnahmen waren im Vergleich zu späteren Missionen von geringer Auflösung. Die Zwei Voyager Die Sonden wanderten 1979 durch das Jupiter-System und lieferten detailliertere Bilder der eisigen Oberfläche Europas. Diese Bilder führten dazu, dass viele Wissenschaftler über die Möglichkeit eines flüssigen Ozeans darunter spekulierten.

1995 begann die Galileo-Raumsonde ihre achtjährige Mission, um den Jupiter zu umkreisen und die bislang detaillierteste Untersuchung der galiläischen Monde durchzuführen. Es enthielt die Galileo Europa Mission und Galileo Millennium Mission, die zahlreiche enge Vorbeiflüge von Europa durchgeführt. Dies waren die letzten Missionen nach Europa, die bisher von einer Raumfahrtagentur durchgeführt wurden.

Vermutungen über einen inneren Ozean und die Möglichkeit, außerirdisches Leben zu finden, haben Europa jedoch einen hohen Bekanntheitsgrad gesichert und zu einer stetigen Lobbyarbeit für künftige Missionen geführt. Die Ziele dieser Missionen reichten von der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung Europas bis zur Suche nach außerirdischem Leben in den hypothetischen unterirdischen Ozeanen.

Im Jahr 2011 wurde eine Europa-Mission von der US-amerikanischen Planetary Science Decadal Survey empfohlen. Als Reaktion darauf gab die NASA 2012 Studien in Auftrag, um die Möglichkeit eines Europa-Landers sowie Konzepte für einen Europa-Vorbeiflug und einen Europa-Orbiter zu untersuchen. Die Option für das Orbiterelement konzentriert sich auf die „Ozean“ -Wissenschaft, während sich das Mehrfach-Vorbeiflugelement auf die Chemie- und Energiewissenschaft konzentriert.

Am 13. Januar 2014 kündigte das House Appropriations Committee einen neuen überparteilichen Gesetzentwurf an, der Mittel im Wert von 80 Millionen US-Dollar zur Fortsetzung der Studien zum Europa-Missionskonzept enthielt. Im Juli 2013 präsentierten das Jet Propulsion Lab und das Applied Physics Laboratory der NASA ein aktualisiertes Konzept für eine Flyby Europa-Mission (genannt Europa Clipper).

Im Mai 2015 gab die NASA offiziell bekannt, dass sie das akzeptiert hatte Europa Clipper Mission und enthüllte die Instrumente, die es verwenden wird. Dazu gehören ein eisdurchdringendes Radar, ein kurzwelliges Infrarotspektrometer, ein topografischer Imager sowie ein Ionen- und Neutralmassenspektrometer.

Ziel der Mission ist es, Europa zu erkunden, um seine Bewohnbarkeit zu untersuchen und Standorte für einen zukünftigen Lander auszuwählen. Es würde nicht Europa umkreisen, sondern Jupiter umkreisen und während der Mission 45 Vorbeiflüge in geringer Höhe von Europa durchführen.

Pläne für eine Mission nach Europa enthielten auch Details über eine mögliche Europa Orbiter, eine Roboter-Raumsonde, deren Ziel es wäre, die Ausdehnung des Ozeans und seine Beziehung zum tieferen Inneren zu charakterisieren. Die Instrumentennutzlast für diese Mission würde ein Funksubsystem, einen Laserhöhenmesser, ein Magnetometer, eine Langmuir-Sonde und eine Kartierungskamera umfassen.

Es wurden auch Pläne für ein Potenzial gemacht Europa Lander, ein Roboterfahrzeug ähnlich dem Wikinger, Mars Pathfinder, Geist, Gelegenheit und Neugierde Rover, die den Mars seit mehreren Jahrzehnten erforschen. Wie seine Vorgänger hat die Europa Lander würde die Bewohnbarkeit Europas untersuchen und sein astrobiologisches Potenzial bewerten, indem die Existenz bestätigt und die Eigenschaften von Wasser innerhalb und unterhalb der eisigen Schale Europas bestimmt werden.

Im Jahr 2012 wurde die Jupiter Icy Moon Explorer Das Konzept (JUICE) wurde von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) als geplante Mission ausgewählt. Diese Mission würde einige Vorbeiflüge von Europa beinhalten, konzentriert sich aber mehr auf Ganymed. Viele andere Vorschläge wurden aufgrund von Budgetproblemen und geänderten Prioritäten (z. B. Erkundung des Mars) geprüft und zurückgestellt. Die anhaltende Nachfrage nach zukünftigen Missionen ist jedoch ein Hinweis darauf, wie lukrativ die astronomische Gemeinschaft die Erforschung Europas für wichtig hält.

Bewohnbarkeit:

Europa hat sich in Bezug auf sein Potenzial für das Leben als Gastgeber zu einem der Top-Standorte im Sonnensystem entwickelt. Das Leben könnte in seinem Ozean unter dem Eis existieren und möglicherweise in einer Umgebung existieren, die den hydrothermalen Quellen der Tiefsee der Erde ähnelt.

Am 12. Mai 2015 gab die NASA bekannt, dass Meersalz aus einem unterirdischen Ozean möglicherweise einige geologische Merkmale auf Europa bedeckt, was darauf hindeutet, dass der Ozean mit dem Meeresboden interagiert. Dies könnte nach Ansicht der Wissenschaftler wichtig sein, um festzustellen, ob Europa lebenslang bewohnbar sein könnte, da dies bedeuten würde, dass der innere Ozean mit Sauerstoff angereichert sein könnte.

Die Energie, die durch Gezeitenbiegung bereitgestellt wird, treibt aktive geologische Prozesse im Inneren Europas an. Die Energie aus der Gezeitenbiegung könnte jedoch niemals ein Ökosystem im europäischen Ozean unterstützen, das so groß und vielfältig ist wie das auf Photosynthese basierende Ökosystem auf der Erdoberfläche. Stattdessen würde sich das Leben auf Europa wahrscheinlich um hydrothermale Quellen auf dem Meeresboden oder unter dem Meeresboden gruppieren.

Alternativ könnte es an der Unterseite der Eisschicht Europas haften, ähnlich wie Algen und Bakterien in den Polarregionen der Erde, oder frei im Ozean Europas schweben. Wenn der Ozean Europas jedoch zu kalt wäre, könnten ähnliche biologische Prozesse wie auf der Erde nicht stattfinden. In ähnlicher Weise könnten, wenn es zu salzig wäre, nur extreme Lebensformen in seiner Umgebung überleben.

Es gibt auch Belege für die Existenz von Flüssigwasserseen in der eisigen Außenhülle Europas, die sich von einem flüssigen Ozean unterscheiden, von dem angenommen wird, dass er weiter unten existiert. Wenn dies bestätigt wird, könnten die Seen ein weiterer potenzieller Lebensraum sein. Dies würde aber wiederum von ihren Durchschnittstemperaturen und ihrem Salzgehalt abhängen.

Es gibt auch Hinweise darauf, dass Wasserstoffperoxid auf der gesamten europäischen Oberfläche reichlich vorhanden ist. Da Wasserstoffperoxid in Kombination mit flüssigem Wasser in Sauerstoff und Wasser zerfällt, argumentieren Wissenschaftler, dass es eine wichtige Energieversorgung für einfache Lebensformen sein könnte.

Auf der Grundlage von Daten der Galileo-Sonde kündigte die NASA 2013 die Entdeckung von „tonartigen Mineralien“ auf der Oberfläche Europas an, die häufig mit organischen Materialien in Verbindung gebracht werden. Das Vorhandensein dieser Mineralien könnte das Ergebnis einer Kollision mit einem Asteroiden oder Kometen gewesen sein, die möglicherweise sogar von der Erde stammen.

Kolonisation:

Die Möglichkeit der Kolonisierung Europas durch den Menschen, zu der auch Pläne zur Terraformierung Europas gehören, wurde sowohl in Science-Fiction als auch als wissenschaftliche Verfolgung eingehend untersucht. Befürworter der Nutzung des Mondes als Ort menschlicher Besiedlung betonen die zahlreichen Vorteile, die Europa gegenüber anderen außerirdischen Körpern im Sonnensystem (wie dem Mars) hat.

Das Wichtigste unter diesen ist das Vorhandensein von Wasser. Obwohl der Zugang schwierig wäre und Bohrungen bis zu einer Tiefe von mehreren Kilometern erforderlich machen könnte, wäre die bloße Wasserfülle auf Europa ein Segen für Kolonisten. Neben der Bereitstellung von Trinkwasser könnte der innere Ozean Europas auch zur Herstellung von Atemluft durch Radiolyse und Raketentreibstoff für zusätzliche Missionen genutzt werden.

Das Vorhandensein dieses Wassers und Wassereises wird auch als Grund für die Terraformierung des Planeten angesehen. Mit Hilfe von Kerngeräten, Kometeneinschlägen oder anderen Mitteln zur Erhöhung der Oberflächentemperatur könnte das Eis sublimiert werden und eine massive Atmosphäre aus Wasserdampf bilden. Dieser Dampf würde dann aufgrund der Exposition gegenüber Jupiters Magnetfeld einer Radiolyse unterzogen und in Sauerstoffgas (das nahe am Planeten bleiben würde) und Wasserstoff umgewandelt, der in den Weltraum entweichen würde.

Die Kolonisierung und / oder Terraformierung Europas ist jedoch auch mit mehreren Problemen verbunden. In erster Linie ist die hohe Menge an Strahlung, die vom Jupiter kommt (540 Rem), die ausreicht, um einen Menschen innerhalb eines einzigen Tages zu töten. Kolonien auf der Oberfläche Europas müssten daher umfassend abgeschirmt sein oder den Eisschild als Schutz verwenden, indem sie unter die Kruste absteigen und in unterirdischen Lebensräumen leben.

Hinzu kommt die geringe Schwerkraft Europas - 1,314 m / s oder das 0,134-fache des Erdstandards (0,134 g) -, die auch die menschliche Besiedlung vor Herausforderungen stellt. Die Auswirkungen der niedrigen Schwerkraft sind ein aktives Forschungsfeld, das weitgehend auf den längeren Aufenthalten von Astronauten in der erdnahen Umlaufbahn beruht. Zu den Symptomen einer längeren Exposition gegenüber Mikrogravitation gehören ein Verlust der Knochendichte, Muskelatrophie und ein geschwächtes Immunsystem.

Wirksame Gegenmaßnahmen gegen die negativen Auswirkungen der niedrigen Schwerkraft sind gut etabliert, einschließlich eines aggressiven Regimes der täglichen körperlichen Bewegung. Diese Forschung wurde jedoch alle unter Schwerelosigkeitsbedingungen durchgeführt. Daher sind die Auswirkungen einer verminderten Schwerkraft auf die Dauerbewohner, ganz zu schweigen von der Entwicklung des fetalen Gewebes und der Entwicklung der Kindheit bei den auf Europa geborenen Kolonisten, derzeit nicht bekannt.

Es wird auch spekuliert, dass auf Europa fremde Organismen existieren könnten, möglicherweise im Wasser unter der Eisschale des Mondes. Wenn dies zutrifft, können menschliche Kolonisten mit schädlichen Mikroben oder aggressiven einheimischen Lebensformen in Konflikt geraten. Eine instabile Oberfläche könnte ein weiteres Problem darstellen. Angesichts der Tatsache, dass das Oberflächeneis regelmäßigen Fahnen und endogenen Oberflächenerneuerungen ausgesetzt ist, können Naturkatastrophen häufig vorkommen.

1997 kündigte das Artemis-Projekt - ein privates Weltraumunternehmen, das den Aufbau einer dauerhaften Präsenz auf dem Mond unterstützt - auch Pläne zur Kolonialisierung Europas an. Nach diesem Plan errichteten die Entdecker zunächst eine kleine Basis auf der Oberfläche und bohrten dann in die europäische Eiskruste, um eine vor Strahlung geschützte unterirdische Kolonie zu schaffen. Bisher hat dieses Unternehmen in beiden Unternehmen keinen Erfolg gehabt.

2013 kam ein Team von Architekten, Designern, ehemaligen NASA-Spezialisten und Prominenten (wie Jacques Cousteau) zusammen, um Objective Europa zu bilden. Ähnlich wie bei Mars One hofft diese Crowdsourcing-Organisation, das notwendige Fachwissen zu rekrutieren, um das Geld aufzutreiben, das für eine Einwegmission zum Jupiter-Mond und die Gründung einer Kolonie erforderlich ist.

Ziel Europa hat im September 2013 mit Phase I seines Vorhabens begonnen - der „theoretischen Forschungs- und Konzeptphase“. Wenn diese Phase abgeschlossen ist, werden die folgenden Phasen beginnen - die eine detaillierte Missionsplanung, Vorbereitung und Auswahl der Besatzung erfordern. und der Start und die Ankunft der Mission selbst. Ihre Absicht ist es, all dies zu erreichen und zwischen 2045 und 2065 eine Mission auf Europa zu landen.

Unabhängig davon, ob Menschen Europa jemals zu Hause anrufen könnten oder nicht, ist es für uns offensichtlich, dass dort mehr los ist, als es äußerlich vermuten lässt. In den kommenden Jahrzehnten werden wir wahrscheinlich viele Sonden, Orbiter und Lander auf den Planeten schicken, in der Hoffnung zu erfahren, welche Geheimnisse er birgt.

Und wenn das derzeitige Budgetumfeld den Raumfahrtagenturen nicht standhält, ist es nicht unwahrscheinlich, dass private Unternehmen eingreifen, um ihre ersten zu erhalten. Mit etwas Glück stellen wir vielleicht fest, dass die Erde nicht der einzige Körper in unserem Sonnensystem ist, der das Leben unterstützen kann - vielleicht sogar in komplexer Form!

Wir hatten viele Geschichten über Europa im Space Magazine, darunter eine Geschichte über ein mögliches U-Boot, mit dem Europa erkundet werden könnte, und einen Artikel darüber, ob der Ozean Europas dick oder dünn ist.

Es gibt auch Artikel über Jupiters Monde und die Galiläischen Monde.

Für weitere Informationen bietet das Galileo-Projekt der NASA großartige Informationen und Bilder über Europa.

Wir haben auch eine ganze Show nur auf Jupiter für Astronomy Cast aufgenommen. Hören Sie es hier, Episode 56: Jupiter und Episode 57: Jupiters Monde.