قمر أوروبا، مقالة تفصليه شامله عن قمر المشتري يوروبا Europe Moon
نبذه تعريفية عن قمر اوروبا
قمر أوروبا هو سادس أقمار المشتري وربعها من حيث الحجم، تم اكتشافه من قبل العلم غاليليو في 7 يناير 1610، وهو أصغر الأقمار الذي اكشفها غاليليو. وهو السادس حجماً بين أقمار المجموعة الشمسية. قطره نحو 3121 كم. وكتلته نحو 48 مليار مليار طن. درجة حرارته الوسطية 150 درجة مئوية تحت الصفر. يدور حول كوكوب المشتري مرة كل 3.551 يوم. تظهر على سطحه تشققات أرضية وقليل من فوهات. يتألف سطحه من الجليد، وتحته يوجد محيط من الماء، تظهر على سطحه فوهات إطلاق ماء متبخر. وهو مرشح لاحتوائه نوعاً من الحياة البدائية. سترسل وكالة الفضاء الأمريكية ناسا قبل عام 2030 مركبة استكشافه.
من خلال التلسكوبات الأرضية، عرف العلماء أن سطح قمر اوروبا اغلبه يتكون من جليد مائي، وقد وجد العلماء أدلة قوية أن القشرة الجليدية يوجد تحتها محيط من الماء السائل أو الجليد الطيني. في عام 1979 ، مرت المركبة الفضائية فوييجر عبر نظام جوفيان، وقدمت أول تلميحات إلى أن قمر يوروبا قد يحتوي على ماء سائل. عملت التلسكوبات الأرضية الموجودة على الأرض، مع مركبة الفضاء جاليليو، والتلسكوبات الفضائية، على زيادة ثقة العلماء في المحيط الذي يملكه قمر أوروبا.
يعتقد العلماء أن القشرة الجليدية الذي يملكها قمر يوروبا يبلغ سمكها 10 إلى 15 ميلاً (15 إلى 25 كيلومترًا)، وتطفو على المحيط بعمق 40 إلى 100 ميل (60 إلى 150 كيلومترًا). لذلك في حين أن يوروبا لا يتجاوز ربع قطر الأرض، فقد يحتوي محيطه على ضعف كمية المياه التي تحتويها جميع محيطات الأرض. يعتبر محيط أوروبا الواسع والذي لم يتم استكشافه حتى الآن، من أكثر الأماكن الواعدة للبحث عن الحياة خارج الأرض. قد تكون المركبة الفضائية المارة قادرة على أخذ عينات من محيط يوروبا دون الهبوط على سطح القمر لأنه من المحتمل أن يتسرب محيط يوروبا قد إلى الفضاء.
بينما لم تُلاحظ مركبة جاليليو الفضائية أعمدة بخار الماء أثناء تواجدها في نظام المشتري في تسعينيات القرن العشرين، أشارت التلسكوبات مثل تلسكوب هابل الفضائي، بالإضافة إلى تحليل بعض البيانات من مركبة جاليليو الفضائية، إلى أنه من الممكن أن أعمدة من المياه تنفث على ارتفاع 100 ميل (160 كيلومترًا) فوق سطح يوروبا. ففي نوفمبر 2019 ، أعلن فريق بحث دولي بقيادة وكالة ناسا أنهم اكتشفوا بخار الماء مباشرة لأول مرة فوق سطح أوروبا. قام الفريق بقياس البخار باستخدام مطياف في مرصد كيك في هاواي الذي يقيس التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للكواكب من خلال ضوء الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث منها أو تمتصها.
فإذا كانت أعمدة البخار موجودة بالفعل، وإذا كان مصدرها مرتبطًا بمحيط قمر يوروبا، فيمكن للمركبة الفضائية أن تمر عبر العمود لأخذ عينات منه وتحليلها من المدار، وستقوم بشكل أساسي بتحليل محيط القمر (قامت المركبة الفضائية كاسيني بهذا العمل الفذ في زحل. القمر إنسيلادوس، المعروف برش المحيط في الفضاء). حتى اذا لم يقم يوروبا بإخراج عينات مجانية إلى الفضاء، خلصت دراسة أجريت عام 2018 إلى أن عينات محيط يوروبا يمكن أنها تتجمد في قاعدة القشرة الجليدية للقمر، حيث يتلامس الجليد مع المحيط. حيث تعمل قوى المد والجزر على تشوه القشرة الجليدية وانثناءها، حيث يرتفع الجليد الأكثر دفئًا والأقل كثافة، حاملاً عينات المحيط إلى السطح حيث يمكن للمركبة الفضائية تحليلها عن بُعد، باستخدام أدوات الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
مقومات الحياه الأساسية
يبدو أن للحياة كما نعرفها ثلاثة متطلبات رئيسية:- الماء السائل.
- العناصر الكيميائية المناسبة.
- مصدر الطاقة.
إذا وجدنا في النهاية شكلاً من أشكال الحياة في أوروبا (أو المريخ أو إنسيلادوس لهذه المسألة)، فقد تبدو مثل الميكروبات، أو ربما شيء أكثر تعقيدًا. إذا كان من الممكن إثبات أن الحياة تشكلت بشكل مستقل في مكانين حول نفس النجم، فسيكون من المنطقي عندئذٍ الشك في أن الحياة تنبثق في الكون بسهولة إلى حد ما بمجرد وجود المكونات الضرورية للحياه، وأنه يمكن العثور على الحياة في جميع أنحاء مجرتنا، والكون. إذا تم العثور على الحياة في أوروبا، فكيف يمكن أن تغير وجهة نظرك عن الكون ومكاننا فيه.
المسافة والحجم
يبلغ قطر قمر أوروبا الاستوائي 1940 ميلاً (3100 كيلومتر)، حيث أن حجم قمر يوروبا يبلغ حوالي 90٪ من حجم قمر الأرض. لذلك إذا استبدلنا قمرنا بـقمر Europa، فسوف يظهر بنفس حجم القمر تقريبًا في السماء، لكنه أكثر إشراقًا - أكثر سطوعًا بكثير. سطح يوروبا مكون من جليد مائي وبالتالي فهو يعكس 5.5 مرة ضوء الشمس مما يعكسه قمر الأرض.
يدور يوروبا حول كوكب المشتري على بعد حوالي 417000 ميل (671000 كيلومتر) من الكوكب، والذي بدوره يدور حول الشمس على مسافة 500 مليون ميل (780 مليون كيلومتر)، أو 5.2 وحدة فلكية (AU). حيث ان الوحده الفلكيه AU هي المسافة من الأرض إلى الشمس. يستغرق ضوء الشمس حوالي 45 دقيقة للوصول إلى أوروبا. بسبب المسافة ، يكون ضوء الشمس أكثر خفوتًا في كوكب المشتري وأوروبا بحوالي 25 مرة منه على الأرض.
المدار والدوران
يدور يوروبا حول كوكب المشتري كل 3.5 أيام وهو مقيد بجاذبية كوكب المشتري، لذلك فإن نصف الكرة الأرضية من القمر يواجه الكوكب دائمًا. يستغرق كوكب المشتري للدوران حول الشمس حوالي 4333 يومًا من أيام الأرض (اي حوالي 12 سنة أرضية) (سنة جوفيان). يميل خط استواء المشتري (والمستوى المداري لأقماره) فيما يتعلق بالمسار المداري للمشتري حول الشمس بمقدار 3 درجات فقط (تميل الأرض بمقدار 23.5 درجة). وهذا يعني أن كوكب المشتري يدور بشكل عمودي تقريبًا بحيث لا يكون للكوكب، بالإضافة إلى قمر يوروبا والأقمار الأخرى لكوكب المشتري، مواسم متطرفة مثل الكواكب الأخرى.تعمل أقمار المشتري، أيو، وأوروبا، وجانيميد فيما يسمى بالرنين المداري - في كل مرة يدور جانيميد حول المشتري مرة واحدة، ويدور يوروبا مرتين، ويدور آيو أربع مرات. بمرور الوقت ، تميل مدارات معظم الأقمار أو الكواكب الكبيرة إلى أن تصبح دائرية، ولكن في حالة هذه الأقمار الثلاثة ، ينتج الرنين انحرافًا قسريًا لأن الأقمار تصطف مع بعضها البعض في نفس النقاط في مداراتها مرارًا وتكرارًا، إعطاء بعضهم البعض شد جاذبية صغير يمنع مداراتهم من أن تصبح دائرية.
نظرًا لأن مدار يوروبا بيضاوي الشكل (يمتد قليلاً عن الشكل الدائري)، فإن المسافة من المشتري تختلف، ويشعر الجانب القريب من القمر بجاذبية المشتري بقوة أكبر من جانبه البعيد. يتغير حجم هذا الاختلاف مع دوران أوروبا، مما يؤدي إلى حدوث مد والجزر التي تمتد وتنكمش سطح القمر.
من المحتمل أن يؤدي الانحناء من المد والجزر إلى حدوث كسور في سطح القمر. إذا كان المحيط يوروبا موجودًا ، فقد يؤدي تسخين المد والجزر أيضًا إلى نشاط بركاني أو حراري مائي في قاع البحر ، مما يوفر العناصر الغذائية التي يمكن أن تجعل المحيط مناسبًا للكائنات الحية.
بنية قمر أوروبا
مثل كوكبنا، يُعتقد أن يوروبا يحتوي على قلب حديدي وغطاء صخري ومحيط من المياه المالحة. ومع ذلك، على عكس الأرض، يقع محيط يوروبا تحت قشرة جليدية يبلغ سمكها حوالي 10 إلى 15 ميلاً (15 إلى 25 كيلومترًا) ويقدر عمقها من 40 إلى 100 ميل (60 إلى 150 كيلومترًا). فعلى الرغم من أن الأدلة على وجود المحيط الداخلي كافية، إلا أن وجودها ينتظر تأكيدًا للبعثات المستقبلية.كيف تكوين وتشكيل قمر أوروبا
من المحتمل أن تكون الأقمار الكبيرة الذي أكتشافها جاليليو للمشتري (Io و Europa و Ganymede و Callisto) قد تكونت من المواد المتبقية بعد تكثف المشتري من السحابة الأولية للغاز والغبار المحيط بالشمس، في وقت مبكر من تاريخ النظام الشمسي. من المحتمل أن تكون هذه الأقمار الأربعة في نفس عمر بقية النظام الشمسي - حوالي 4.5 مليار سنة.في الواقع، يُطلق على الأقمار الجليلانية أحيانًا اسم "النظام الشمسي المصغر" لأنها تشكلت من بقايا كوكب المشتري على غرار كيفية تشكل الأرض والكواكب الأخرى من الغاز والغبار المتخلف عن تكوين شمسنا. أوجه الشبه لا تنتهي عند هذا الحد. كل كوكب في النظام الشمسي الداخلي أقل كثافة من جاره الداخلي- كوكب المريخ أقل كثافة من الأرض، وهو أقل كثافة من كوكب الزهرة ، وهو أقل كثافة من عطارد. حيث تتبع أقمار جاليليو المبدأ نفسه، كونها أقل كثافة كلما ابتعدت عن المشتري. من المحتمل أن تكون الكثافة المنخفضة على مسافات أكبر بسبب درجة الحرارة: حيث تتكثف المواد الصخرية والمعدنية الأكثر كثافة أولاً، بالقرب من المشتري أو الشمس، بينما تتكثف المواد الجليدية الاخف وزنًا على مسافات ابعد حيث تكون أكثر برودة.
تعمل المسافة من كوكب المشتري أيضًا مقدار تسخين المد والجزر الذي يحدث الأقمار - آيو، الأقرب إلى كوكب المشتري، يتم تسخينه لدرجة أنه أكثر الاجسام نشاطًا بركانيًا في النظام الشمسي، ومن المحتمل أنه دفع منذ فترة طويلة أي ماء كان به عند تشكله. يحتوي أوروبا على طبقة من الجليد والماء فوق الجزء الداخلي الصخري والمعدني، في حين أن جانيميد وكاليستو يمتلكان في الواقع نسبًا أعلى من جليد الماء وكثافة أقل.
الغلاف الجوي لقمر أوروبا
يملك يوروبا جو ضعيف من الأكسجي ، ولكن في عام 2013، أعلنت وكالة ناسا أن الباحثين الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي وجدوا دليلاً على أن يوروبا قد ينفث الماء بنشاط في الفضاء. هذا يعني أن القمر نشط جيولوجيًا في الوقت الحاضر. إذا تم تأكيد ذلك من خلال دراسة أعمدة المياه بواسطة مركبة فضائية مستقبلية على غرار الطريقة التي أخذ بها كاسيني عينات عمود قمر زحل إنسيلادوس.المجال المغناطيسي
أظهر أحد أهم القياسات التي أجرتها مهمة جاليليو كيف تعطل المجال المغناطيسي للمشتري في الفضاء حول أوروبا. يشير القياس بقوة إلى أن نوعًا خاصًا من المجال المغناطيسي يتم إنشاؤه (مستحثًا) داخل أوروبا بواسطة طبقة عميقة من بعض السوائل الموصلة كهربائياً تحت السطح. استنادًا إلى تكوين أوروبا الجليدي، يعتقد العلماء أن المادة الأكثر احتمالية لإنشاء هذا المجال المغناطيسي هي محيط من المياه المالحة، وتعتبر هذه النتيجة عن المجال المغناطيسي أفضل دليل لدينا على وجود محيط على أوروبا.المصدر من هنا Europa