Європа (супутник): відмінності між версіями
[перевірена версія] | [перевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Jarozwj (обговорення | внесок) оформлення джерел |
Jarozwj (обговорення | внесок) оформлення джерел |
||
Рядок 157:
[[Файл:NASA-JPL - PIA10149 (pd).ogg|thumb|right|Коливання форми Європи, пов'язані з припливами, які змушують її то витягуватися, то знову заокруглюватися]]
Наприкінці 2008 року виникла гіпотеза, що головна причина нагрівання надр Європи, яке підтримує її океан рідким, — не [[ексцентриситет|витягнутість її орбіти]], а [[Нахил осі обертання|нахил її осі]]. В результаті нього під дією [[приплив]]ів Юпітера виникають [[хвилі Россбі]], які рухаються дуже повільно (по декілька кілометрів за день), але можуть нести значну кінетичну енергію. Нахил осі Європи малий і точно невідомий, але є підстави вважати, що він досягає {{nobr|0,1°}}. У такому випадку енергія цих хвиль досягає {{nobr|7,3{{e|17}} Дж}}, що у 2000 разів більше, ніж у основних припливних деформацій<ref name="Tyler_2008"
Космічний апарат «Галілео» виявив, що Європа має слабкий [[магнітний момент]], який [[Електромагнітна індукція|викликаний]] змінами зовнішнього магнітного поля (оскільки [[Магнітосфера Юпітера|поле Юпітера]] в різних частинах орбіти супутника є різним). [[Магнітна індукція|Індукція магнітного поля]] Європи на її магнітному екваторі — близько {{s|120 [[Тесла|нТл]]}}. Це у 6 разів менше, ніж [[Ганімед#Магнітне поле|у Ганімеда]], і в 6 разів більше, ніж у [[Каллісто (супутник)|Каллісто]]<ref name="Zimmer_2000"
[[Спектральний аналіз]] темних ліній та плям на поверхні показав наявність солей, зокрема, [[Сульфат магнію|сульфату магнію]] («англійська сіль»)<ref name="McCord_1998"
У березні 2013 року вчені з Каліфорнійського технологічного інституту висунули гіпотезу, що підлідний океан Європи не ізольований від навколишнього середовища і обмінюється газами та мінералами з покладами льоду на поверхні, що вказує на відносно багатий хімічний склад вод супутника. Це також може означати, що в океані може накопичуватися енергія, а це серйозно збільшує шанси на зародження в ньому життя. До такого висновку вчені прийшли, вивчивши [[Інфрачервона спектроскопія|інфрачервоний спектр]] Європи (в інтервалі довжин хвиль {{nobr|1,4—}}{{nobr|2,4 мкм}}) з допомогою спектроскопа OSIRIS гавайської [[Обсерваторія ім. В.М. Кека|обсерваторії Кека]]. Роздільність отриманих спектрограм приблизно в 40 разів вища, ніж у спектрограм, отриманих інфрачервоним спектрометром NIMS зонда «Галілео» наприкінці 1990-х років. Це відкриття означає, що контактні дослідження океану Європи можуть бути технологічно набагато спрощені — замість буріння крижаної кори вглиб на десятки кілометрів достатньо (як і у випадку з супутником Сатурна [[Енцелад (супутник)|Енцеладом]]) просто взяти пробу з тієї частини поверхні, яка контактує з океаном<ref name="Brown_2013"
Над південною полярною областю Європи зафіксовані ознаки викидів водяної пари. Ймовірно, це результат дії гейзерів, які б'ють із тріщин її крижаної кори. Згідно з розрахунками, пара вилітає з них зі швидкістю {{nobr|~700 м/с}} на висоту до 200 км, після чого падає назад. Активність гейзерів максимальна при найбільшому віддаленні Європи від Юпітера. Відкриття зроблене за спостереженнями телескопа [[Габбл (телескоп)|«Габбл»]], виконаними у грудні 2012 року. На знімках, зроблених в інший час, ознак гейзерів немає: мабуть, вони діють рідко. З яких глибин відбуваються викиди, невідомо; можливо, що вони не стосуються надр Європи і виникають від взаємного тертя пластів льоду. Крім Європи, подібні гейзери відомі на [[Енцелад (супутник)|Енцеладі]]. Але, на відміну від гейзерів Енцелада, гейзери Європи викидають чисту водяну пару без домішки льоду і пилу<ref
Океани, виходячи з характеру [[Магнітне поле|магнітних полів]], є також на [[Ганімед (супутник)|Ганімеді]] та [[Каллісто (супутник)|Каллісто]], але рідкий шар води там, як вважають, знаходиться ще глибше, ніж в океані Європи, температура його нижче нуля, а рідка фаза води підтримується за рахунок великого тиску.
Рядок 171:
=== Атмосфера ===
[[Файл:Europa field RUS.jpg|left|thumb|230px|Магнітне поле Європи в поле [[Юпітер (планета)|Юпітера]] (вид на ведучу півкулю супутника). Червона смуга — напрямок руху «Галілео» і одночасно екватор Європи. Видно, що магнітні полюси Європи сильно відхилені від географічних (причому їхнє положення постійно змінюється в залежності від напрямку зовнішнього поля)]]
Спостереження з допомогою {{нп|Спектрограф високої роздільності Годдарда|спектрографа високої роздільності Годдарда|ru|Спектрограф высокого разрешения Годдарда}}, що входив до складу інструментів космічного телескопа [[Габбл (телескоп)|«Габбл»]], 1995 року виявили, що розріджена атмосфера Європи складається переважно з молекулярного [[Кисень|кисню]] (O<sub>2</sub>), утвореного в результаті розкладу льоду на водень і кисень під дією сонячної радіації та іншого жорсткого випромінювання (легкий водень при настільки малому тяжінні витікає в космос)<ref name="Hall_1995"
На відміну від кисню в [[Атмосфера Землі|атмосфері Землі]], кисень Європи не біологічного походження. Атмосфера формується з допомогою [[радіоліз]]у поверхневого льоду ([[Дисоціація (хімія)|розкладом його молекул]] під дією радіації)<ref name="Johnson_1982"
Спостереження показали, що частина молекулярного кисню, утвореного внаслідок радіолізу, все ж залишається на поверхні. Припускають, що цей кисень може потрапити в океан (завдяки геологічним явищам, що перемішують шари льоду, а також через тріщини) і там сприяти гіпотетичним біологічним процесам<ref name="Chyba_2001"
Молекулярний водень, звітрюваний з Європи, поряд із атомарним і молекулярним киснем формує тор (кільце) газу вздовж орбіти супутника. Ця «нейтральна хмара» була виявлена і космічним апаратом {{нп|Кассіні (космічний апарат)|«Кассіні»|ru|Кассини (космический аппарат)}}, і космічним апаратом [[Галілео (космічний апарат)|«Галілео»]]. Концентрація частинок в ньому більша, ніж в аналогічній хмарі [[Іо (супутник)|Іо]]. Моделювання показує, що практично кожен атом або молекула в газовому торі Європи зрештою іонізується і поповнює собою магнітосферну плазму Юпітера<ref name="Smyth_2006"
Крім того, [[спектроскопія|спектроскопічними]] методами в атмосфері Європи виявлені атоми [[натрій|натрію]] та [[калій|калію]]. Першого там у 25 разів більше, ніж другого (в атмосфері Іо — у 10 разів, а в атмосфері Ганімеда він не виявлений зовсім). [[Емісійний спектр|Випромінювання]] натрію простежується до відстані у 20 радіусів Європи. Ймовірно, ці елементи беруться із хлоридів на крижаній поверхні супутника чи принесені туди метеоритами<ref name="Brown_2001"
== Позаземне життя ==
До [[1970|1970-х років]] людство вважало, що наявність життя на небесному тілі повністю залежить від сонячної енергії. [[Рослини]] на поверхні Землі отримують енергію із сонячного світла, вивільняючи кисень в процесі [[фотосинтез]]у органічних речовин з [[Діоксид вуглецю|вуглекислого газу]] і води, а потім можуть бути з'їдені тваринами, які дихають киснем, передаючи свою енергію вгору по [[Ланцюг живлення|ланцюгу живлення]].
Вважалося, що життя в глибинах океану, яке значно нижче {{нп|Евфотична зона|досяжності сонячних променів|ru|Эвфотическая зона}}, залежить від живлення або органічним [[детрит]]ом, що падає з поверхні, або від поїдання тварин, які, в свою чергу, залежать від потоку поживних речовин, пов'язаних із сонячною енергією<ref name="Chamberlin_1999"
[[Файл:Nur04505.jpg|thumb|left|Ця колонія [[Рифтія|рифтій]] живе в глибоководній східній частині [[Тихий океан|Тихого океану]] і живиться за рахунок симбіотичних бактерій, що живуть за рахунок окиснення [[Сірководень|сірководню]]]]
Однак 1977 року під час дослідницького занурення до [[Галапагоський рифт|Галапагоського рифту]] в глибоководному апараті [[Алвін (ППА)|«Алвін»]] вчені виявили колонії [[Рифтія|рифтій]], [[Молюски|молюсків]], [[Ракоподібні|ракоподібних]] та інших істот, що жили навколо підводних вулканічних [[Гідротермальне джерело|гідротермальних джерел]]. Ці джерела називаються [[Чорні курці|«чорними курцями»]] і розташовані вздовж осі [[Океанічні хребти|серединно-океанічних хребтів]]<ref name="Chamberlin_1999"
Крім того, це відкрило нові перспективи для [[Астробіологія|астробіології]], збільшивши кількість відомих місць, що підходять для позаземного життя. Оскільки вода в рідкому стані підтримується за рахунок припливного розігрівання (а не сонячного світла), то відповідні умови можуть створюватися поза «класичною» [[Зона, придатна для життя|придатною для життя зоною]] і навіть далеко від зір<ref
У наш час Європа розглядається як одне з головних місць у Сонячній системі, де можливе існування позаземного життя<ref name="Schulze_Makuch_2001"
Рифтії та інші багатоклітинні [[Ядерні|еукаріотичні організми]] навколо гідротермальних джерел [[Клітинне дихання|дихають]] [[Кисень|киснем]] і, таким чином, опосередковано залежать від фотосинтезу. Але [[Анаероби|анаеробні]] [[хемосинтез]]уючі бактерії та [[археї]], які населяють ці екосистеми, демонструють можливу модель життя в океані Європи<ref name="Hand_2007"
Однак якщо океан Європи занадто холодний, там не можуть протікати біологічні процеси, подібні до земних. Якщо ж він занадто солоний, то там можуть вижити лише [[галофіли]]<ref name="Marion_2003"
2006 року Роберт Т. Паппалардо, старший викладач Лабораторії атмосфери та космічної фізики (LASP) [[Колорадський університет у Боулдері|Колорадського університету в Боулдері]], сказав:
Рядок 201:
В той же час деякі вчені вважають, що океан Європи є доволі «їдкою рідиною», несприятливою для розвитку життя<ref>[http://www.gazeta.ru/science/2012/03/02_a_4019705.shtml Европейцы с голубой костью], Gazeta.ru, 02.03.2012.{{ref-ru}}</ref>.
У лютневому номері журналу «Astrobiology» за 2012 рік була опублікована стаття, в якій наводилася гіпотеза про неможливість існування вуглецевого життя в океані Європи. Метью Пасек із співробітниками з {{нп|Південно-Флоридський університет|Південно-Флоридського університету|ru|Южно-Флоридский университет}} на основі аналізу даних про склад поверхневого шару Європи і швидкості [[Дифузія|дифузії]] кисню в підлідний океан зробив висновок, що в ньому занадто велика концентрація [[Сульфатна кислота|сірчаної кислоти]] і океан непридатний для життя. Сірчана кислота в океані Європи утворюється в результаті окиснення киснем сірковмісних мінералів надр супутника, перш за все сульфідів металів. Згідно з розрахунками авторів статті, [[pH|показник кислотності pH]] води підлідного океану становить 2,6 одиниці — це приблизно дорівнює показнику pH в сухому червоному [[Вино|вині]].<ref>{{Cite web|url = http://www.dpva.ru/Guide/GuideChemistry/pH/phFoodTable/|title = Водородный показатель (pH) некоторых распространенных продуктов питания.|author = DPVA.info|work = DPVA.info Инженерный справочник, таблицы.|date = |publisher = }} {{ref-ru}}</ref>. {{нп|Вуглецева форма життя|Вуглецеве життя|en|Carbon-based life}} в таких середовищах, на думку астробіологів, є вкрай малоймовірним<ref>{{cite journal|title=Acidification of Europa's Subsurface Ocean as a Consequence of Oxidant Delivery|author=Pasek M. A., Greenberg R.|year=2012|journal=Astrobiology |volume=12 |issue=2 |pages=151–159 |doi=10.1089/ast.2011.0666 |pmid=22283235 |bibcode=2012AsBio..12..151P}} {{ref-en}}</ref>. Однак, згідно з висновками вчених із Каліфорнійського технологічного інституту, опублікованими в березні 2013 року, океан Європи багатий не сіркою і сульфатами, а хлором і хлоридами (зокрема, хлоридами натрію та калію), що робить його схожим на земні океани. Ці висновки були зроблені на основі даних, отриманих спектрометром OSIRIS гавайської обсерваторії Кека, роздільна здатність якого набагато вища, ніж у спектрометра NIMS апарата «Галілео» (за даними якого неможливо було відрізнити солі від сірчаної кислоти). Сполуки сірки були виявлені переважно на веденій півкулі Європи (яка бомбардується частинками, викинутими вулканами [[Іо (супутник)|Іо]]). Таким чином, виявлена на Європі сірка потрапляє туди ззовні, і це робить малоймовірною попередню гіпотезу про те, що в океані занадто велика концентрація сірчаної кислоти, а тому він непридатний для життя<ref name="Brown_2013" /><ref name="Keck_Observatory_2013
На початку квітня 2013 року вчені [[Каліфорнійський технологічний інститут|Каліфорнійського технологічного інституту]] повідомили, що на Європі знайдені великі запаси [[Перекис водню|перекису водню]] — потенційного джерела енергії для бактерій-[[Екстремофіли|екстремофілів]], які теоретично можуть мешкати в підлідному океані супутника. Згідно з результатами досліджень, виконаних з допомогою телескопа Keck II гавайської [[Обсерваторія ім. В.М. Кека|обсерваторії імені Кека]], на ведучій півкулі Європи концентрація перекису водню досягала {{nobr|0,12 %}} (у 20 разів менше, ніж в аптечному перекису). Однак на протилежній півкулі перекису майже немає. Вчені вважають, що речовини-окиснювачі (в тому числі перекис водню) можуть відігравати важливу роль у забезпеченні енергією живих організмів. На Землі доступність таких речовин сприяла появі складного багатоклітинного життя<ref>{{cite web|url=http://ria.ru/science/20130405/931107774.html|title=Ученые нашли на спутнике Юпитера Европе "пищу" для бактерий|publisher=РИА Новости|date=2013-04-05|archiveurl=http://www.webcitation.org/6FsEs2vHU|archivedate=2013-04-14}} {{ref-ru}}</ref>.
Рядок 614:
|archiveurl=http://www.webcitation.org/6BS2aX5nV
|archivedate=2012-10-16
}} {{ref-ru}}</ref>
<ref name="Zyga2008">{{cite web
|title=Scientist Explains Why Jupiter's Moon Europa Could Have Energetic Liquid Oceans
|url=http://phys.org/news148278114.html
|author=Lisa Zyga.
|work=PhysOrg.com
|date=2008-12-12
|accessdate=2013-11-28
|archiveurl=http://www.webcitation.org/64vZnqJ3H
|archivedate=2012-01-24
}}</ref>
<ref name="McCord_1998">{{cite journal
|title=Salts on Europa's Surface Detected by Galileo's Near Infrared Mapping Spectrometer
|author=McCord, Thomas B.; Hansen, Gary B.; et al.
|journal=Science
|volume=280
|issue=5367
|pages=1242–1245
|year=1998
|doi=10.1126/science.280.5367.1242
|bibcode=1998Sci...280.1242M
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Calvin">{{cite journal
|last=Calvin
|first=Wendy M.
|coauthors=Clark, Roger N.; Brown, Robert H.; and Spencer, John R.
|title=Spectra of the ice Galilean satellites from 0.2 to 5 µm: A compilation, new observations, and a recent summary
|journal=Journal of Geophysical Research
|year=1995
|volume=100
|issue=E9
|pages=19041–19048
|bibcode=1995JGR...10019041C
|doi=10.1029/94JE03349
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Carlson_2005">{{cite journal
|title=Distribution of hydrate on Europa: Further evidence for sulfuric acid hydrate
|url=http://people.virginia.edu/~rej/papers05/sdarticle-carlson05.pdf
|author=Carlson R. W., Anderson M. S., Mehlman R., Johnson R. E.
|journal=Icarus
|volume=177
|issue=2
|pages=461–471
|year=2005
|doi=10.1016/j.icarus.2005.03.026
|bibcode=2005Icar..177..461C
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Water Vapor">{{cite web
|url=http://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-europa-water-vapor/
|title=Hubble Space Telescope Sees Evidence of Water Vapor Venting off Jupiter Moon
|date=12.12.2013
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Hall_1995">{{cite journal
|author=Hall, Doyle T.; et al.
|title=Detection of an oxygen atmosphere on Jupiter's moon Europa
|journal=Nature
|volume=373
|pages=677–679
|year=1995
|doi=10.1038/373677a0
|bibcode=1995Natur.373..677H
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="NASA_1997">{{cite web
|date=1997-07-18
|title=Galileo Spacecraft Finds Europa has Atmosphere
|publisher=NASA, Jet Propulsion Laboratory
|url=http://www.jpl.nasa.gov/news/releases/97/europion.html
|accessdate=2013-11-28
|work=Project Galileo
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Johnson_1982">{{cite journal
|title=Planetary applications of ion induced erosion of condensed-gas frosts
|author=Johnson R. E., Lanzerotti L. J., Brown W. L.
|journal=Nuclear Instruments and Methods in Physics Research
|volume=198
|issue=1
|pages=147–157
|year=1982
|doi=10.1016/0167-5087(82)90066-7
|bibcode=1982NucIM.198..147J
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Shematovich2003">{{cite journal
|last=Shematovich
|first=Valery I.
|coauthors=Cooper, John F.; and Johnson, Robert E.
|year=2003
|month=April
|pages=13094
|title=Surface-bounded oxygen atmosphere of Europa
|journal=EGS — AGU — EUG Joint Assembly
|issue=Abstracts from the meeting held in Nice, France
|bibcode=2003EAEJA....13094S
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Smyth_2007">{{стаття
|автор=Smyth W. H., Marconi M. L.
|посилання=http://www.lpi.usra.edu/meetings/icysat2007/pdf/6039.pdf
|назва=Processes Shaping Galilean Satellite Atmospheres from the Surface to the Magnetosphere
|видання=Workshop on Ices, Oceans, and Fire: Satellites of the Outer Solar System, held August 13-15, 2007. Boulder, Colorado, LPI. Contribution No. 1357
|рік=2007
|pages=131–132
|bibcode=2007LPICo1357..131S
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Chyba_2001">{{cite journal
|title=Life without photosynthesis
|author=Chyba C. F., Hand K. P.
|year=2001
|journal=Science
|volume=292
|issue=5524
|pages=2026–2027
|doi=10.1126/science.1060081
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Stevenson-1998">{{Стаття
|автор = Stevenson, David J.
|назва = «Possibility of Life-Sustaining Planets in Interstellar Space»
|посилання=http://www.researchgate.net/publication/237427218_Possibility_of_Life-Sustaining_Planets_in_Interstellar_Space
|видання= researchgate.net
|тип = Сайт
|рік = 1998
|номер =
|сторінки = 1—8
|issn =
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Schulze_Makuch_2001">{{cite journal
|title=Alternative Energy Sources Could Support Life on Europa
|author=Schulze-Makuch D., Irwin L. N.
|journal=Eos, Transactions American Geophysical Union
|volume=82
|issue=13
|pages=150
|year=2001
|doi=10.1029/EO082i013p00150
|url=http://web.archive.org/web/20060703033956/http://www.geo.utep.edu/pub/dirksm/geobiowater/pdf/EOS27March2001.pdf
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="NASA1999">{{cite web
|url=http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1999/ast10dec99_2/
|title=Exotic Microbes Discovered near Lake Vostok
|date=1999-12-10
|publisher=Science@NASA
|accessdate=2011-08-26
|archiveurl=http://www.webcitation.org/64va5OmO1
|archivedate=2012-01-24
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Wilson2007">{{cite web
|title=Tidal Heating on Io and Europa and its Implications for Planetary Geophysics
|author=Wilson, Colin P.
|publisher=Geology and Geography Dept., Vassar College
|url=http://gsa.confex.com/gsa/2007NE/finalprogram/abstract_117688.htm
|year=2007
|accessdate=2007-12-21
|archiveurl=http://www.webcitation.org/64va9mYRQ
|archivedate=2012-01-24
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="McCollom_1999">{{cite journal
|author=McCollom T. M.
|title=Methanogenesis as a potential source of chemical energy for primary biomass production by autotrophic organisms in hydrothermal systems on Europa
|journal=Journal of Geophysical Research
|volume=104
|issue=E12
|pages=30729–30742
|year=1999
|doi=10.1029/1999JE001126
|bibcode=1999JGR...10430729M
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="Marion_2003">{{cite journal
|title=The Search for Life on Europa: Limiting Environmental Factors, Potential Habitats, and Earth Analogues
|author=Marion, Giles M.; Fritsen, Christian H.; Eicken, Hajo; and Payne, Meredith C.
|journal=Astrobiology
|volume=3
|issue=4
|pages=785–811
|year=2003
|doi=10.1089/153110703322736105
|pmid=14987483
}} {{ref-en}}</ref>
<ref name="mipt.ru">{{cite web
|url=http://dasr.mipt.ru/index/space_and_robotics/n_4jus25.html
|title=В океане Европы, возможно, есть жизнь
|publisher=Компьюлента
|date=2010-05-28
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20131203063229/http://dasr.mipt.ru/index/space_and_robotics/n_4jus25.html
|archivedate=3 грудня 2013
}} {{ref-ru}}</ref>
<ref name="pravda.ru">{{cite web
|url=http://www.pravda.ru/science/planet/space/24-12-2008/297124-europa-0/
|title=Есть ли жизнь на Европе?
|date=24 грудня 2008 року
|publisher=Pravda.ru
|accessdate=2011-08-25
|archiveurl=http://www.webcitation.org/64vemqroM
|archivedate=2012-01-24
}} {{ref-ru}}</ref>
|