Европа

Европа — самый маленький из четырёх галилеевых спутников Юпитера, диаметром около 3120 км, чуть меньше земной Луны. И всё же этот скромный шар из камня и льда стал одним из самых притягательных пунктов назначения во всей Солнечной системе, потому что под его ярким, замёрзшим панцирем почти наверняка скрывается глобальный океан жидкой солёной воды — океан, который, как считается, содержит примерно вдвое больше воды, чем все земные моря вместе взятые.

Этот единственный факт полностью переосмысливает всё, что мы знаем о маленьком спутнике. Европа — не просто ещё один испещрённый кратерами ледяной шар, обращающийся вокруг планеты-гиганта; это кандидат на существование жизни за пределами Земли и цель двух флагманских космических аппаратов, уже направляющихся к Юпитеру, чтобы это выяснить.

Открытие и галилеево семейство

Европу заметили в январе 1610 года, когда Галилео Галилей навёл свой новый телескоп на Юпитер и увидел четыре точки света, менявшие положение от ночи к ночи, — первые спутники, когда-либо обнаруженные у другой планеты, и доказательство того, что не всё на небесах обращается вокруг Земли. Немецкий астроном Симон Марий наблюдал их почти в то же время и дал имена, которыми мы пользуемся до сих пор, взятые из мифологических возлюбленных Зевса. Европа, финикийская царевна, похищенная богом, дала имя второму по удалённости от планеты спутнику из четвёрки.

Четыре галилеевых спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — образуют собственную миниатюрную систему. Европа обращается вокруг Юпитера раз в 3,55 суток на расстоянии около 671 000 км, будучи захваченной в точный гравитационный ритм, известный как резонанс Лапласа: на каждый оборот Ганимеда приходятся два оборота Европы и четыре оборота Ио. Именно этот часовой механизм лежит в основе почти всего, что делает Европу интересной.

Океан подо льдом

Поверхность Европы состоит из водяного льда, но вода на этом не заканчивается. Поскольку резонансная орбита спутника слегка эллиптична, огромная гравитация Юпитера при каждом прохождении сгибает и «месит» спутник, и это приливное трение порождает тепло глубоко внутри. Согласно моделям, этого тепла достаточно, чтобы удерживать в жидком состоянии слой недр. Под ледяной оболочкой толщиной, по оценкам, от 15 до 25 км залегает океан, предположительно глубиной от 60 до 150 км — настолько глубокий, что, несмотря на скромный размер Европы, он может содержать более чем вдвое больше воды, чем все океаны Земли.

Самое веское доказательство — магнитное. Когда Европа движется сквозь мощное магнитное поле Юпитера, орбитальный аппарат NASA «Галилео» обнаружил наведённое поле, исходящее от самого спутника, — именно такую подпись должна оставлять оболочка электропроводящей солёной воды, циркулирующей подо льдом. Более поздние наблюдения «Хаббла» добавили заманчивые намёки на прерывистые шлейфы водяного пара, извергающиеся на высоту около 200 км над южной полярной областью, как будто океан время от времени находит путь к поверхности.

Растрескавшаяся и молодая поверхность

При близком рассмотрении Европа оказывается одним из самых гладких крупных тел Солнечной системы — и одним из самых молодых. Ударные кратеры на удивление редки, что говорит об обновлении поверхности и её возрасте всего около 40–90 миллионов лет. Вместо кратеров весь глобус пересекают линеи — длинные, красновато-коричневые трещины протяжённостью в тысячи километров, где сдвигающаяся ледяная оболочка раскалывалась и вновь замерзала. Некоторые из них изгибаются повторяющимися циклоидными дугами, прослеживая суточный подъём и спад приливного напряжения по мере того, как спутник обращается вокруг Юпитера.

В других местах лёд распадается на хаотичную местность — беспорядочные поля наклонённых, разломанных плит, вновь смёрзшихся в бугристую матрицу, как это видно в хорошо изученном регионе Конамара Хаос. Такие области выглядят так, будто снизу поднималась тёплая солоноватая вода, размягчала оболочку и позволяла плотам льда дрейфовать, прежде чем те вновь застывали намертво. Ржавый оттенок, окрашивающий трещины, предположительно представляет собой соли и соединения серы, поднятые из океана, — возможное окно в скрытую под поверхностью химию.

Могло бы там что-то жить?

Европа отвечает всем требованиям, наиболее важным для астробиологов: жидкая вода, каменистое морское дно, способное вмещать гидротермальные источники, и стабильный источник энергии в виде приливного разогрева. На Земле похожие источники поддерживают целые экосистемы в полной темноте. Если океан Европы оставался жидким миллиарды лет и соприкасается с химически активной каменной мантией, это одно из наиболее вероятных мест в Солнечной системе, способных приютить микробную жизнь.

Сама поверхность враждебна — лишена воздуха, омыта смертельными дозами радиации Юпитера и холоднее примерно −160 °C на экваторе, опускаясь гораздо ниже к полюсам. Но океан защищён километрами льда, и именно эта погребённая среда, а не замёрзшая кора, привлекает исследовательский интерес.

Миссии в пути

Зонд NASA Europa Clipper стартовал 14 октября 2024 года и достигнет системы Юпитера в 2030 году. Вместо того чтобы напрямую выйти на орбиту вокруг Европы — радиация быстро уничтожила бы аппарат, — он будет описывать петли вокруг Юпитера и совершать десятки близких пролётов, используя радар для зондирования льда, камеры для картирования поверхности и приборы для «принюхивания» к любым шлейфам в поисках признаков состава океана. Его цель — не напрямую обнаружить жизнь, а оценить, обитаема ли Европа в принципе.

Одновременно с ним зонд Европейского космического агентства JUICE, запущенный в 2023 году, будет изучать Европу, Ганимед и Каллисто вплоть до начала 2030-х годов, совершив два пролёта мимо Европы, прежде чем выйти на орбиту вокруг Ганимеда. Вместе эти две миссии обещают самый пристальный взгляд на этот океанический мир со времён завершения миссии «Галилео» в 2003 году.

Как найти Европу самостоятельно

Европу нельзя увидеть невооружённым глазом, но почти любой небольшой телескоп — или даже хороший бинокль, удерживаемый неподвижно, — покажет её. Наведите его на Юпитер, и вы найдёте до четырёх крошечных звездоподобных точек, выстроившихся в линию по обе стороны от планеты: галилеевы спутники, в точности такие, какими их впервые увидел Галилей. Европа — самая тусклая и самая близкая к планете из четырёх ярких спутников, и её положение заметно меняется от ночи к ночи, так что, зарисовывая спутники в течение нескольких вечеров, можно увидеть, как она обходит Юпитер всего за несколько земных суток.