Європа — найменший і найменш масивний із чотирьох галілеєвих супутників Юпітера, до того ж вона трохи менша й менш масивна за Місяць Землі. Ззовні це звучить не надто вражаюче. Всередині ж усе зовсім інакше: під її крижаною оболонкою ховається океан з оціночним обсягом 3x10^18 кубічних метрів — від двох до трьох разів більше обсягу всіх океанів Землі разом узятих, прихований під світом, який лише трохи більший за наш власний супутник.
Саме через цей прихований океан Європа постійно потрапляє до коротких списків місць, де може існувати життя за межами Землі. Ніщо на її поверхні не виглядає живим — вона яскрава, холодна й розтріскана — але те, що знаходиться під нею, змусило вчених будувати космічні апарати спеціально для того, щоб це перевірити.
Європу відкрив Галілео Галілей 8 січня 1610 року, разом з іншими трьома великими супутниками Юпітера — Іо, Ганімедом і Каллісто, — а можливо, незалежно від нього й астроном Симон Маріус. Понад чотири століття по тому вона все ще залишається однією з найпильніше досліджуваних цілей у Сонячній системі.
Маленький супутник із швидкою й тісною орбітою
Європа обертається навколо Юпітера приблизно за 3,55 доби, на орбіті радіусом близько 670 900 км — тісний, швидкий виток порівняно з тим, як Земля рухається навколо Сонця. Маючи діаметр трохи більше 3 100 км, вона є шостим за розміром супутником і п'ятнадцятим за величиною об'єктом усієї Сонячної системи — солідний розмір, але далеко не найбільший серед чотирьох галілеєвих супутників Юпітера.
Ця швидка, тісна орбіта має значення більше, ніж може здатися. Саме вона є джерелом припливного вигинання, яке підтримує внутрішню частину Європи достатньо теплою, щоб узагалі підтримувати рідку воду, — супутник стискається й розтягується гравітацією Юпітера під час кожного оберту навколо планети.
Океан, більший за всі океани Землі разом узяті
Європа має зовнішній шар води завтовшки близько 100 км, поділений між замерзлою корою зверху та рідким океаном під кригою. Саме цей рідкий шар складає від двох до трьох разів обсяг океанів Землі — кількість води, яка значно перевищує обсяг вод нашої власної планети, загорнута всередині супутника, меншого за Місяць.
Підтримувати цей океан рідким на відстані Європи від Сонця вимагає справжнього тепла, і поверхня Європи чітко показує, наскільки мало його доходить до зовнішнього шару: середня температура поверхні становить близько 110 К (-160 °C) на екваторі й опускається лише до 50 К (-220 °C) на полюсах — достатньо холодно, щоб крижана кора залишалася твердою, як граніт. Яке б тепло не підтримувало океан унизу, воно надходить від припливного вигинання глибоко всередині супутника, а не від Сонця.
Найгладша поверхня в Сонячній системі
Крижана кора Європи має альбедо 0,64 — один із найвищих показників відбивної здатності серед усіх супутників, і, судячи з частоти кометних бомбардувань, яких вона зазнає, вважається, що поверхні лише від 20 до 180 мільйонів років — молодий вік за планетарними мірками. На цій поверхні також відсутні великомасштабні утворення, такі як гори чи кратери, що робить Європу найгладшим відомим твердим об'єктом в усій Сонячній системі.
Обидва факти вказують на одну й ту саму першопричину: активну поверхню, яка постійно оновлюється, найімовірніше, тому що крижана оболонка не жорстко закріплена на тому, що лежить під нею. Повний оберт зовнішньої крижаної оболонки Європи відносно її внутрішньої частини триває щонайменше 12 000 років — пряме свідчення того, що оболонка фактично незалежно плаває на океані внизу, а не зафіксована на кам'янистому ядрі Європи.
Темні смуги, які все ж таки вкривають поверхню Європи, — так звані lineae, — розповідають пов'язану історію. Найбільші з цих смуг простягаються більш ніж на 20 км завширшки, часто з темними, розмитими зовнішніми краями, регулярними борознами й центральною смугою світлішого матеріалу — візерунками, що узгоджуються з корою, яка неодноразово розкривається й знову замерзає під час дрейфу.
Ворожі околиці, але справжня атмосфера
Перебування так близько до Юпітера має свою ціну. Рівень іонізуючого випромінювання на поверхні Європи еквівалентний денній дозі приблизно 5,4 зіверта — кількості, яка спричинила б важку хворобу або смерть у людини, що зазнала впливу протягом 24 годин. Будь-якому майбутньому посадковому апарату знадобиться серйозний захист лише для того, щоб протриматися достатньо довго для збору даних.
Попри це вороже середовище, Європа все ж має справжню, хоча й надзвичайно тонку, атмосферу: шар кисню, що піднімається на висоту близько 190 км над поверхнею. Вона також генерує власну невелику магнітосферу — приблизно 25% сили магнітосфери сусіднього Ганімеда — скромну, але достатню, щоб впливати на те, як заряджені частинки взаємодіють із супутником.
Ознаки прориву води
Найзаманливіший доказ існування океану Європи надходить не з того, що ховається під кригою, а з того, що іноді може з неї вирватися. У 2012 році космічний телескоп "Хаббл" зафіксував зображення, витлумачене як шлейф водяної пари, що виривається біля південного полюса Європи, — за оцінками, він сягає до 200 км над поверхнею. У травні 2018 року астрономи додали ще більше підтверджень цій активності шлейфа на основі оновленого аналізу даних із космічного апарата "Галілео", який облітав Юпітер із 1995 по 2003 рік, — докази, приховані у наборі даних десятиліттями давності, для виявлення яких знадобилися нові методи аналізу.
Сам "Галілео" має примітну історію: апарат вивели на орбіту Землі 18 жовтня 1989 року за допомогою космічного човника "Атлантіс", а до Юпітера він дістався 7 грудня 1995 року, ставши першим космічним апаратом, який коли-небудь виходив на орбіту зовнішньої планети. Його дані про Європу досі досліджують у пошуках нових відкриттів, попри те що минуло понад два десятиліття від завершення місії.
"Галілео" також не був першим апаратом, що побачив Європу зблизька. Дослідження супутника почалося з прольотів повз Юпітер апаратів "Піонер-10" і "Піонер-11" у 1973 і 1974 роках, а слідом у 1979 році відбулися прольоти двох апаратів "Вояджер", які надали значно детальніші знімки крижаної поверхні Європи, ніж будь-що раніше.
Наступна місія вже в дорозі
.jpg){kind=link}
Europa Clipper запустили 14 жовтня 2024 року, і це найбільший міжпланетний космічний апарат, коли-небудь створений NASA, — масштаб, що відображає те, наскільки серйозно агентство ставиться саме до цього супутника. Планується, що апарат вийде на орбіту Юпітера у квітні 2030 року й розпочне серію близьких прольотів повз Європу з березня 2031 року, спеціально для того, щоб дослідити крижану оболонку та океан під нею.
Для супутника з приблизно 13% поверхневої гравітації Землі Європа значно перевершує очікування з наукового погляду. Вона менша за наш власний Місяць, просякнута смертоносною радіацією й скута постійним глибоким морозом на поверхні — і все ж може приховувати найкращий шанс у Сонячній системі, окрім Землі, на те, що рідка вода підтримає якесь життя.