Europa: kuu, mis peidab endas rohkem ookeani kui Maa

Europa on Jupiteri nelja Galilei kuu seast väikseim ja väikseima massiga ning on ka veidi väiksem ja väiksema massiga kui Maa enda Kuu. Väliselt kõlab see tavaliselt. Seestpoolt on lugu hoopis teine: tema jäise kooriku all peitub ookean, mille hinnanguline maht on 3x10^18 kuupmeetrit — kaks kuni kolm korda suurem kui kõigi Maa ookeanide maht kokku, peidetuna maailma alla, mis on vaevu suurem kui meie enda kaaslane.

See peidetud ookean ongi põhjus, miks Europa jääb pidevalt nimekirjadesse, kus arutletakse, kus võiks väljaspool Maad elu eksisteerida. Miski selle pinnal ei näi elus olevat — see on hele, külm ja pragunenud —, kuid see, mis peitub selle all, on pannud teadlased ehitama kosmoseaparaate spetsiaalselt selleks, et minna kohale ja kontrollida.

Europa avastas Galileo Galilei 8. jaanuaril 1610 koos Jupiteri kolme teise suure kuuga, Io, Ganymedese ja Callistoga, ning tõenäoliselt avastas selle temast sõltumatult ka astronoom Simon Marius. Rohkem kui neli sajandit hiljem on see endiselt üks kõige hoolikamalt jälgitud sihtmärke kogu Päikesesüsteemis.

Europa tiirleb ümber Jupiteri umbes 3,55 päevaga, orbiidi raadiusega ligikaudu 670 900 km — kitsas ja kiire tiir, kui võrrelda seda Maa suhtega Päikesesse. Läbimõõduga veidi üle 3 100 km on see kuues suurim kuu ja viieteistkümnes suurim objekt kogu Päikesesüsteemis — korralik suurus, kuid kaugel Jupiteri nelja Galilei kuu suurimast.

See kiire ja lähedane orbiit on olulisem, kui esmapilgul tundub. See on allikaks loodete tekitatud paindumisele, mis hoiab Europa sisemuse piisavalt soojana, et vedel vesi sinna üldse säiliks — seda pigistab ja venitab Jupiteri raskusjõud igal tiirul ümber planeedi.

Europal on umbes 100 km paksune veekiht, mis jaguneb pealmiseks jäätunud koorikuks ja jää all olevaks vedelaks ookeaniks. Just see vedel kiht moodustab kaks kuni kolm korda Maa ookeanide mahu — veekogus, mis jätab meie oma planeedi oma varju, kõik see mahtub kuu sisse, mis on väiksem kui Kuu.

Selle ookeani vedelana hoidmine Europa kaugusel Päikesest nõuab tõelist soojust ning Europa pind näitab selgelt, kui vähe sellest soojusest pinnale jõuab: keskmine pinnatemperatuur on ekvaatoril umbes 110 K (-160 °C) ja langeb poolustel vaid 50 K-ni (-220 °C) — piisavalt külm, et hoida jäist koorikut graniidi kõvadusega. Ükskõik milline soojus ka all olevat ookeani vedelana ei hoiaks, tuleb see loodete tekitatud paindumisest sügaval kuu sees, mitte Päikeselt.

Europa jäise koore albeedo on 0,64, mis on üks kõrgemaid peegeldusnäitajaid kuude seas, ning kometaarsete pommitamiste sageduse põhjal hinnatakse pinna vanuseks vaid 20–180 miljonit aastat — planeedimõõtu arvestades noor. Sellel pinnal puuduvad ka suuremahulised vormid, näiteks mäed või kraatrid, mistõttu on Europa kogu Päikesesüsteemi siledaim teadaolev tahke objekt.

Mõlemad faktid viitavad samale aluspõhjusele: aktiivne pind, mis pidevalt uueneb, arvatavasti seetõttu, et jääkiht ei ole selle all oleva materjaliga jäigalt seotud. Europa välise jääkihi täielik pööre sisemuse suhtes võtab aega vähemalt 12 000 aastat — otsene tõend selle kohta, et koorik hõljub tegelikult iseseisvalt all oleval ookeanil, selle asemel et olla kinnitatud Europa kivisesse tuuma.

Tumedad triibud, mis siiski Europa pinda märgistavad ja mida nimetatakse lineadeks, räägivad sarnast lugu. Suurimad neist ribadest on üle 20 km laiused, sageli tumedate ja hajusate välisservadega, korrapäraste vöötidega ning heledama materjali keskmise ribaga — mustrid, mis viitavad koorikule, mis triivimise käigus korduvalt praguneb ja jälle uuesti külmub.

Nii lähedal Jupiterile asumine ei ole tasuta. Ioniseeriva kiirguse tase Europa pinnal vastab ligikaudu 5,4 siivertile päevas — kogus, mis põhjustaks inimesel, kes on sellele avatud ühe 24-tunnise ööpäeva jooksul, raske haigestumise või surma. Igasugune tulevane maandumisaparaat vajab tõsist kaitset, et üldse piisavalt kaua vastu pidada andmete kogumiseks.

Hoolimata sellest vaenulikust keskkonnast on Europal siiski tõeline, kuigi äärmiselt õhuke atmosfäär: hapnikukiht, mis ulatub umbes 190 km kõrguseni pinnast. Samuti tekitab see oma väikese magnetosfääri, mille tugevus on ligikaudu 25% naaberkuu Ganymedese omast — tagasihoidlik, kuid piisav, et mõjutada, kuidas laetud osakesed kuuga suhtlevad.

Kõige ahvatlevam tõend Europa ookeani kohta ei pärine sellest, mis on jää all, vaid sellest, mis sealt aeg-ajalt välja võib pääseda. 2012. aastal jäädvustas Hubble'i kosmoseteleskoop pildi, mida tõlgendati veeauru sambana, mis purskus Europa lõunapooluse lähedal ning mille kõrgus ulatus hinnanguliselt kuni 200 km pinnast kõrgemale. 2018. aasta mais lisasid astronoomid sellele samba aktiivsusele täiendavat kinnitust, tuginedes Galileo kosmoseaparaadi andmete uuendatud analüüsile — aparaat tiirles ümber Jupiteri aastatel 1995–2003 —, tõend, mis peitus aastakümneid vanas andmestikus ning mille avastamiseks olid vajalikud uued analüüsimeetodid.

Galileol endal on tähelepanuväärne ajalugu: kosmoseaparaat toodi Maa orbiidile 18. oktoobril 1989 kosmosesüstikuga Atlantis ja jõudis Jupiterini 7. detsembril 1995, saades esimeseks kosmoseaparaadiks, mis kunagi tiirles ümber välisplaneedi. Selle Europa kohta kogutud andmeid uuritakse uute avastuste leidmiseks siiani, enam kui kaks aastakümmet pärast missiooni lõppu.

Galileo polnud ka esimene, kes Europat lähedalt nägi. Kuu uurimine algas Jupiteri lähedalelendudega, mille tegid Pioneer 10 ja 11 aastatel 1973 ja 1974, ning neile järgnesid 1979. aastal kaks Voyageri sondi, mis pakkusid palju detailsemaid pilte Europa jäisest pinnast kui miski varasem.

Europa Clipper startis 14. oktoobril 2024 ning on suurim planeetidevaheline kosmoseaparaat, mida NASA on kunagi ehitanud — mastaap, mis peegeldab, kui tõsiselt agentuur seda kuud võtab. Kavas on, et see jõuab Jupiteri orbiidile 2030. aasta aprillis ning alustab Europa lähedalelendude sarja 2031. aasta märtsist, et konkreetselt uurida jääkihti ja selle all olevat ookeani.

Kuu jaoks, mille pinnal on raskusjõud umbes 13% Maa omast, saavutab Europa teaduslikult palju rohkem, kui tema suurus laseks arvata. See on väiksem kui meie oma Kuu, läbi imbunud surmavast kiirgusest ning pinnal püsivalt sügavkülmunud — ja ometi võib see ikkagi peita Päikesesüsteemi parimat võimalust, peale Maa, et vedel vesi toetaks midagi elavat.

• Wikipedia: Europa (kuu)
• Wikipedia: Europa Clipper
• Wikipedia: Galileo (kosmoseaparaat)