Europa (maan)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Europa
Europa-moon.jpg
Ontdekking
Ontdekt door Galileo Galilei
Ontdekt in 1610
Baankarakteristieken
Straal (gemiddeld) 671.060 km
Omlooptijd 3 d 13 h 14,6 min
Excentriciteit 0,009
Glooiingshoek 0,47°
Natuurkundige kenmerken
Gemiddelde diameter 3130 km
Oppervlakte 3,1 × 107 km2
Massa 4,797×1022 kg
Gemiddelde dichtheid 3,01 g/cm3
Zwaartekracht aan oppervlak 1,32 m/s2
Hoek rotatieas
Omwentelingstijd 3 d 13 h 14,6 min
Albedo 0,64
Temperatuur aan oppervlak min. 85 K
gem. 103 K
max. 125 K
Atmosfeerkarakteristieken
Luchtdruk 10-6 Pa
Samenstelling Zuurstof 100%
Portaal  Portaalicoon   Heelal

Europa is de kleinste van de Galileïsche manen, de vier grote manen van Jupiter, en de op vijf na grootste maan van het zonnestelsel. Galileo Galilei ontdekte haar op 8 januari 1610. Simon Marius, die ook de ontdekking claimde omdat hij de vier satellieten onafhankelijk had ontdekt, noemde de maan naar Europa, de dochter van koning Agenor die een affaire had met Zeus (vereenzelvigd met Jupiter) en hem drie kinderen schonk.

Europa bezit een ijle atmosfeer van zuurstof. Het oppervlak bestaat uit ijs en kent zeer weinig hoogteverschillen. Onder het ijs vermoedt men een vloeibare oceaan van water met daar weer onder silicaatrots en een kern van ijzer. Omdat er op Europa sprake is van tektoniek, staat vast dat deze maan geologisch actief is. Wellicht bevindt zich onder het bevroren oppervlak dus vloeibaar water, waarin eventueel buitenaards leven zou kunnen voorkomen. Om dit nader te onderzoeken is voor 2020 door de NASA de Europa Jupiter System Mission voorzien.

Ontdekking en geschiedenis[bewerken]

Op 7 januari gebruikte Galilei aan de Universiteit van Padua een refractietelescoop, maar op die dag kon hij Europa nog niet van Io onderscheiden vanwege de lage sterkte van de telescoop. De volgende dag lukte dat wel, waardoor 8 januari 1610 voor de Internationale Astronomische Unie als de dag van de ontdekking van Europa geldt[1]. De op de mythologie gebaseerde benamingen zijn in de astronomie lange tijd weinig populair geweest, waardoor Europa tot in het midden van de 20e eeuw in veel van de astronomische literatuur eenvoudigweg "Jupiter II" werd genoemd. Ook tegenwoordig is deze nomenclatuur nog enigszins gangbaar.

Baan[bewerken]

Baanresonantie van Europa met Io en Ganymedes.

Europa draait op een afstand van 670.900 kilometer rond Jupiter in 3,55118 dagen en in dezelfde tijd om de eigen as.[2] De baan is bijna cirkelvormig met een excentriciteit van maar 0,009. De helling van het baanvlak ten opzichte van de evenaar van Jupiter bedraagt 0,47°. Europa beweegt in baanresonantie met de manen Io, die twee maal zo snel haar baan beschrijft, en Ganymedes, die half zo snel draait. Hierdoor ontstaan getijdenkrachten.

Kenmerken[bewerken]

Met een diameter van 3138 kilometer is Europa iets kleiner dan de Maan van de Aarde. Van alle Galileïsche manen is Europa de minst zware, maar haar massa is nog altijd veel groter dan die van de meeste andere manen in het zonnestelsel. De gravitatieversnelling op Europa is met 1,32 m/s² meer dan zeven keer zo klein als die op Aarde (9,8 m/s²).

IJle atmosfeer met zuurstof[bewerken]

Uit waarnemingen met de Ruimtetelescoop Hubble in 1994 blijkt dat Europa een ijle atmosfeer van zuurstof bezit.[3] De atmosferische druk bedraagt 1 micropascal, 100 miljard keer minder dan de luchtdruk op Aarde. Op Aarde is zuurstof van biologische oorsprong (uitgestoten bij fotosynthese door planten) maar bij Europa is dit niet zo. Ultraviolet licht van de zon of geladen deeltjes van de magnetosfeer van Jupiter ontleden de ijskorst in waterstof en zuurstof. Het lichtere waterstof ontsnapt en zo blijft zuurstof over.[4] In 1997 stelde de ruimtesonde Galileo ook de aanwezigheid van een dunne ionosfeer vast, die mogelijk is gevormd door een combinatie van straling van de zon en inslagen van deeltjes afkomstig uit de magnetosfeer van Jupiter.[5][6] Analyses wijzen uit dat de zuurstofatmosfeer vooral wordt gevormd door radiolyse van watermoleculen als gevolg van het voortdurend blootstaan van Europa's oppervlak aan de ultraviolette straling van de zon.[7]

Het oppervlak van ijs[bewerken]

Het oppervlak van ijs

Het oppervlak van Europa is bijzonder glad, zonder noemenswaardige hoogteverschillen en weinig kratervorming. Uit het aantal vermoedelijke komeetinslagen volgt dat het oppervlak van Europa jong moet zijn, 20 tot 180 miljoen jaar[8]. Het oppervlak bestaat uit een laag ijs, waarvan de dikte wordt geschat op 1 tot 30 kilometer[9]. De schattingen van enkele tientallen kilometers zijn vooral gebaseerd op de aanwezigheid van vele vermoedelijk met relatief vlak ijs gevulde concentrische ringen rond enkele van de grootste inslagkraters op Europa's oppervlak. Deze ringen lijken erop te wijzen dat de dikte van de ijskorst minstens 10 kilometer bedraagt, en dat zich daaronder een oceaan van vloeibaar water met een diepte van mogelijk 100 km bevindt.[10]. Andere modellen gaan ervan uit dat de ijskorst slechts enkele kilometers dik is, maar in deze modellen wordt vermoedelijk teveel rekening gehouden met de allerbuitenste lagen van de korst die zich elastisch gedragen als gevolg van Jupiters zwaartekracht. Indien de ijskorst bijvoorbeeld maar 2 kilometer dik is, zou dit moeten betekenen dat het vloeibare binnenste geregeld in contact komt met het oppervlak [11].

Er zijn octahydraat[12] zouten, magnesiumsulfaat en natriumcarbonaat vastgesteld[13].

Het albedo van de maan bedraagt 67 procent, en is daarmee een van de hoogste van het zonnestelsel[14].

Het oppervlak vertoont lijnen[15] die kunnen zijn ontstaan door cryovulkanisme of geisers[16]. Door de getijdenkrachten van Jupiter kunnen barsten[17] ontstaan in de korst van Europa. Hoewel Europa steeds hetzelfde halfrond naar Jupiter toekeert, komen de lijnen toch over heel het oppervlak voor. Dit is te verklaren indien de ijskorst sneller draait[18] dan de vaste kern[19]. Hieruit veronderstelt men dat een vloeibare oceaan tussen het ijsoppervlak en de vaste kern aanwezig is. De buitenste ijslaag draait in zo'n 12.000 jaar om de kern.

Op het oppervlak zijn ook cirkelvormige of elliptische vlekken te zien. Deze zijn vermoedelijk ontstaan[20] door opwellingen van warmer ijs of smeltwater. Alle structuren op het oppervlak van Europa zijn genoemd naar de Europese mythologie. Zo heet de grootste krater Pwyll.

Lineae[bewerken]

Kleurenbeeld van Europa vastgelegd door het ruimteschip Galileo. Hierop zijn de lineae duidelijk te zien

Een van de meest opvallende kenmerken van het oppervlak van Europa zijn de donkere strepen die over het oppervlak heen lopen, de zogeheten lineae, die vermoedelijk zijn ontstaan door uitbarstingen van warm ijs als gevolg van warmere onderlagen in combinatie met de aantrekkingskracht van Jupiter[8]. Het effect is in dit geval vergelijkbaar met het ontstaan van een mid-oceanische rug op Aarde. Door aan te nemen dat het oppervlak van Europa iets sneller ronddraait dan het inwendige als gevolg van een vloeibare ondergrondse oceaan die het oppervlak loskoppelt van de rotsachtige mantel, kan in combinatie met het effect van de zwaartekracht van Jupiter op de uitwendige ijskorst worden verklaard waarom deze patronen minder regelmatig zijn dan bij een gelijkmatige omwenteling het geval zou zijn geweest[17].

Vaste kern[bewerken]

Europa bevat een vaste kern van silicaat. In het midden daarvan bevindt zich een kern van ijzer, zoals blijkt uit metingen van het magneetveld.

Oceaan van water[bewerken]

Doorsnede van Europa. Een ijzeren kern (grijs) omgeven door silicaat gesteente (bruin) met daarboven een oceaan (blauw). De mantel (wit) bestaat uit ijs met gesteente.

Europa keert Jupiter, onder invloed van getijdenkrachten altijd hetzelfde halfrond toe. Toch draait Europa iets sneller om de eigen as dan om Jupiter, wat eveneens is te verklaren door het bestaan van een oceaan van vloeibaar water onder het ijsoppervlak. Energie van de getijden kan de oceaan warm en vloeibaar houden, terwijl de energie die vrijkomt uit verval van radioactieve elementen daartoe onvoldoende is. Hoewel dit verval per kilo rots op Europa bijna hetzelfde is als op Aarde, is de volume-oppervlakte-verhouding van Europa namelijk veel kleiner. Als gevolg hiervan is de gemiddelde temperatuur van Europa's oppervlak -160 °C aan de evenaar en slechts −220 °C (iets meer dan 50 °C boven het absolute nulpunt) aan de polen. De korst blijft daardoor permanent zo hard als graniet.

Metingen van het magneetveld door de ruimtesonde Galileo wijzen op een elektrisch geleidende laag onder het oppervlak, vermoedelijk een oceaan[21][22] van zout water. Deze oceaan zou 100 kilometer diep zijn.

Mogelijk leven[bewerken]

De oceaan kan mogelijk leven huisvesten,[23] met getijden[24] die veroorzaakt worden door de getijdenwerking van Jupiter, als bron van energie.[25] Zo zou de roze schijn van de maan te verklaren zijn door bacteriën.[26] Leven is waarschijnlijker naarmate de ijslaag dunner is.[27] Koolstof voor het leven kan geleverd zijn door inslagen van meteorieten.[28] NASA had plannen om met een Jupiter Icy Moons Orbiter (JIMO) op Europa en twee andere manen van Jupiter te zoeken naar water onder de ijslaag. Het project is echter afgeblazen.[29]

Een aantal onderzoekers acht leven op Europa waarschijnlijker dan leven op Mars[30] en pleit daarom voor fondsen om dit nader te onderzoeken.

Externe links[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. http://planetarynames.wr.usgs.gov/append7.html
  2. Europa Fact Sheet
  3. Hubble Finds Oxygen Atmosphere on Europa
  4. Surface-bounded oxygen atmosphere of Europa
  5. The Ionosphere of Europa from Galileo Radio Occultations - Kliore et al. 277 (5324): 355 - Science
  6. http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/277/5324/355
  7. http://adsabs.harvard.edu/abs/2003EAEJA....13094S
  8. a b http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-4B28TH7-7&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=ec75f638368d30b181df7d17da020644
  9. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-4G7DY0G-3&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=77381a2e7c42810c1f8484fce702eb3a
  10. http://books.google.ca/books?id=8GcGRXlmxWsC&pg=PA427#v=onepage&q=&f=false
  11. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-4G7DY0G-3&_user=10&_coverDate=10%2F31%2F2005&_rdoc=1&_fmt=high&_orig=search&_sort=d&_docanchor=&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=e2f83d1107918a6239d21aade08e1e59
  12. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-4G9Y58G-1&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=5cf6924793fa56559bb84c45faafd445
  13. Salts on Europa's Surface Detected by Galileo's Near Infrared Mapping Spectrometer - McCord et al. 280 (5367): 1242 - Science
  14. Planetary Satellite Physical Parameters
  15. http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-45K1008-2F&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=e07fc794760364108153faa049c4b4cf
  16. Galileo Project: Galilean Moons - Europa
  17. a b http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6WGF-4M645DK-6&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=1d983b9bb7b16c980ee900dbaf61e277
  18. Nonsynchronous Rotation Evidence and Fracture History in the Bright Plains Regio
  19. Evidence for non-synchronous rotation of Europa
  20. http://planetary.brown.edu/planetary/documents/2685.pdf
  21. Galileo Magnetometer Measurements: A Stronger Case for a Subsurface Ocean at Europa - Kivelson et al. 289 (5483): 1340 - Science
  22. SPACE.com - Latest Galileo Data Further Suggest Europa Has Liquid Ocean
  23. Possibility of Life on Europa
  24. http://web.archive.org/web/20060329000051/http://geology.asu.edu/~glg_intro/planetary/p8.htm
  25. High Tide on Europa :: Astrobiology Magazine - earth science - evolution distribution Origin of life universe - life beyond
  26. Bacterial explanation for Europa's rosy glow - 11 December 2001 - New Scientist
  27. Thin ice opens lead for life on Europa - 20 October 2002 - New Scientist
  28. Europa has raw materials for life - 22 May 2002 - New Scientist
  29. http://www.spacetoday.org/SolSys/Jupiter/JIMO.html
  30. SPACE.com - Europa Mission: Lost In NASA Budget