유로파: 목성의 얼음 달과 그 바다에 관한 사실

Europa: 최고 해상도의 글로벌 컬러 뷰

이 컬러 이미지에서 볼 수 있듯이 위성이 인간의 눈에 어떻게 보일지 대략적으로 보여주기 위해 제작된 이 컬러 이미지에서 볼 수 있듯이 복잡하고 아름다운 패턴이 목성의 위성 유로파의 얼음 표면을 장식합니다. 이 보기를 생성하는 데 사용된 데이터는 1995년과 1998년에 NASA의 갈릴레오 우주선에 의해 획득되었습니다. (이미지 제공: NASA/JPL/Ted Stryk)



유로파는 이오, 가니메데, 칼리스토와 함께 목성의 갈릴레이 위성 중 하나입니다. 천문학자 갈릴레오 갈릴레이는 태양계에서 가장 큰 위성 중 하나인 이 위성을 발견한 공로를 인정받았습니다. 유로파는 네 개의 위성 중 가장 작지만 가장 흥미로운 위성 중 하나입니다.



유로파의 표면은 얼어붙은 얼음 층으로 덮여 있지만 과학자들은 표면 아래에 바다가 있다고 생각합니다. 얼음 표면은 또한 달을 태양계에서 가장 반사율이 높은 달로 만듭니다.

허블 우주 망원경을 사용하는 연구원들은 2012년 유로파의 남극 지역에서 물기둥이 분출할 가능성을 발견했습니다. 다른 연구팀은 관측을 확인하기 위한 반복적인 시도 끝에 2014년과 2016년에 명백한 연기를 보았습니다. 연구자들은 연기 기둥이 아직 완전히 확인되지 않았다고 경고했지만 유로파의 바다에 물이 표면으로 분출되고 있다는 제안을 제공합니다.



여러 우주선(1970년대 파이오니어 10호와 11호, 보이저 1호와 2호 포함)이 유로파를 비행했습니다. 갈릴레오 우주선은 1995년과 2003년 사이에 목성과 목성 위성에서 장기 임무를 수행했습니다. NASA와 유럽 우주국(European Space Agency) 모두 유로파와 2020년대에 지구를 떠날 다른 위성에 대한 임무를 계획하고 있습니다.

유로파에 대한 사실

나이: 유로파의 나이는 약 45억 년으로 추정되며, 목성과 거의 같은 나이입니다.

태양으로부터의 거리: 평균적으로 유로파에서 태양까지의 거리는 약 4억 8,500만 마일(또는 7억 8,000만 킬로미터)입니다.



목성과의 거리: 유로파는 목성의 6번째 위성 . 목성으로부터의 궤도 거리는 414,000마일(670,900km)입니다. 유로파가 목성을 도는 데 지구의 3일 반이 걸립니다. 유로파는 조석으로 잠겨있어 같은 면이 항상 목성을 향하고 있습니다.

크기: 유로파는 직경이 1,900마일(3,100km)로 지구의 달 , 그러나 보다 큰 명왕성 . 갈릴레이 위성 중 가장 작습니다.

온도: 적도에서 유로파의 표면 온도는 화씨 영하 260도(섭씨 영하 160도)를 넘지 않습니다. 달의 극지방에서는 온도가 영하 370화씨(섭씨 영하 220도)를 넘지 않습니다.

유로파 임무 목록

  • 파이오니어 10호(1973년 목성계 플라이바이). 이것은 자세한 사진을 찍기에는 유로파에서 너무 멀리 지나갔지만, 탐사선은 달 표면의 알베도(밝기)에 약간의 변화가 있음을 기록했습니다.
  • 파이오니어 11호(1974년 목성계 비행). 우주선은 거의 375,000마일(600,000km) 떨어진 곳에서 유로파를 비행했지만 표면의 약간의 변화만 볼 수 있었습니다.
  • 보이저 1호(1979년 목성계 비행). 유로파를 멀리 날아갔고, 목성계에 있는 한 달의 중력이 다른 달의 중력에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 제공했습니다. 예를 들어, 이오의 화산 활동은 부분적으로 이오와 달, 그리고 거대한 목성과의 상호 작용으로 추적되었습니다.
  • 보이저 2호(1979년 목성계 비행). 주요 발견 중 하나는 유로파 표면에 갈색 줄무늬를 확인하는 것으로 얼음 표면에 균열이 있음을 시사합니다.
  • 갈릴레오 (1995-2003년 사이에 목성을 공전). 유로파에서 가장 유명한 발견은 달 표면의 얼음 지각 아래 바다가 있다는 강력한 증거를 발견한 것입니다.
  • 유로파 클리퍼(2020년대에 제안됨). 유로파를 수십 번 비행합니다. 주요 목표 중 하나는 허블 연구원들이 여러 번 발견한 명백한 연기의 증거를 찾는 것입니다.
  • JUpiter Icy Moons Explorer(JUICE)(2020년대 제안). 생명을 주는 과정과 관련된 유기 분자와 같은 분자를 찾습니다. (유기물은 태양계에서 흔히 볼 수 있지만 분자 자체가 항상 생명을 나타내는 것은 아닙니다.)



갈릴레오 갈릴레이의 주요 구절 번역

목성을 도는 4개의 위성을 발견한 갈릴레오 갈릴레이의 일기의 주요 구절 번역. 갈릴레오는 1610년 1월 목성 주위를 도는 4개의 위성을 발견한 후 이 스케치를 만들었습니다. 나중에 이오, 유로파, 칼리스토 및 가니메데로 명명된 위성은 지구 밖에서 처음으로 발견되었습니다.(이미지 제공: NASA)

발견

갈릴레오 갈릴레이 1610년 1월 8일에 유로파를 발견했습니다. 독일의 천문학자 시몬 마리우스(Simon Marius, 1573-1624)도 같은 시기에 달을 발견했을 가능성이 있습니다. 그러나 그는 그의 관찰을 발표하지 않았으므로 발견에 가장 자주 기여한 사람은 갈릴레오입니다. 이러한 이유로 유로파와 목성의 다른 세 개의 가장 큰 위성은 종종 갈릴레이 위성이라고 불립니다. 그러나 갈릴레오는 메디치의 이름을 따서 위성들을 메디치의 행성이라고 불렀다. 가족 . [ 사진 : 목성의 신비한 얼음 달 유로파 ]

갈릴레오는 실제로 하루 전인 1610년 1월 7일에 유로파를 관측했을 가능성이 있습니다. 그러나 그는 저배율 망원경을 사용하고 있었기 때문에 유로파와 목성의 또 다른 위성인 이오를 구별할 수 없었습니다. 갈릴레오는 그들이 두 개의 별개의 몸이라는 것을 나중에야 깨달았습니다.

이 발견은 천문학적 의미뿐 아니라 종교적 의미도 가지고 있습니다. 당시 천주교는 만물이 지구를 공전한다는 사상을 지지했고, 고대에는 아리스토텔레스와 프톨레마이오스도 지지했다. 목성의 위성에 대한 갈릴레오의 관찰과 금성이 우리의 달과 유사한 '단계'를 거쳤다는 사실은 모든 것이 지구 주위를 도는 것은 아니라는 강력한 증거를 제공했습니다.

그러나 망원경 관찰이 향상되면서 우주에 대한 새로운 견해가 나타났습니다. 달과 행성은 변하지 않고 완벽하지 않았습니다. 예를 들어, 달에서 본 산은 지질학적 과정이 다른 곳에서 발생했음을 보여줍니다. 또한 모든 행성은 태양 주위를 돌고 있습니다. 시간이 지남에 따라 다른 행성 주변의 위성이 발견되었으며 목성 주변에서 추가 위성이 발견되었습니다.

다른 '발견자'인 마리우스는 먼저 그리스 신화에서 네 개의 위성에 현재의 이름을 붙일 것을 제안했습니다. 그러나 19세기가 되어서야 위성에 공식적으로 오늘날 우리가 알고 있는 소위 갈릴리 이름이 주어졌습니다. 목성의 모든 위성은 신의 연인(또는 관점에 따라 희생자)의 이름을 따서 명명되었습니다. 그리스 신화에서 에우로파는 그녀를 유혹하기 위해 흠 없는 흰 황소의 형태를 취한 제우스(로마 신 목성의 대응물)에 의해 납치되었습니다. 그녀는 '황소'를 꽃으로 장식하고 등에 탔습니다. 크레타 섬에 도착한 제우스는 원래 모습으로 돌아와 그녀를 유혹했습니다. 에우로파는 크레타의 여왕이었고 제우스는 많은 아이들을 낳았습니다.

이 이미지는 목성의 후행 반구를 보여줍니다.

이 이미지는 약 677,000km 거리에서 갈릴레오 우주선이 촬영한 목성 위성 유로파의 후행 반구를 보여줍니다. 왼쪽 이미지는 대략적인 트루 컬러의 Europa를 보여주고 오른쪽 이미지는 디테일을 끌어내기 위해 향상된 색상의 Europa를 보여줍니다. 원반의 오른쪽 아래에 밝은 특징은 직경 45km의 분화구 Pwyll입니다.(이미지 크레디트: NSSDC 포토 갤러리)

유럽의 특성

Europa의 두드러진 특징은 높은 반사율입니다. 유로파의 얼음 지각은 0.64의 알베도(빛 반사율)를 제공하며, 이는 전체 태양계의 모든 위성 중 가장 높은 것 중 하나입니다.

과학자들은 유로파의 표면이 약 2천만 ~ 1억 8천만 년 전으로 추정되며, 이는 상당히 젊습니다.

갈릴레오 우주선의 사진과 데이터는 유로파가 규산염 암석으로 이루어져 있으며 지구와 마찬가지로 철핵과 암석 맨틀을 가지고 있음을 시사합니다. 그러나 지구의 내부와 달리 유로파의 내부는 암석으로 둘러싸여 있습니다. 물 및/또는 얼음 층 NASA에 따르면 두께는 50~105마일(80~170km) 사이입니다.

일종의 전도체를 암시하는 유로파 자기장의 변동으로부터 과학자들은 또한 달 표면 아래 깊은 곳에 바다가 있다고 생각합니다. 이 바다에는 어떤 형태의 생명체가 있을 수 있습니다. 이러한 외계 생명체의 가능성은 유로파에 대한 관심이 여전히 높은 이유 중 하나입니다. 사실, 최근 연구들은 다음 이론에 새로운 생명을 불어넣었습니다. 유로파는 생명을 지탱할 수 있습니다 .

유로파의 표면은 균열로 덮여 있습니다. 많은 사람들은 이 균열이 수면 아래 바다의 조석력의 결과라고 믿습니다. 유로파의 궤도가 목성에 가까워지면 얼음 아래 바다의 조수가 평소보다 높을 수 있습니다. 그렇다면 바다의 끊임없는 상승과 하강으로 인해 달 표면에서 관찰되는 많은 균열이 발생했습니다.

바다의 샘플을 얻는 데 얼음 지각을 뚫을 필요가 없을 수도 있습니다. 가능한 연기에 대한 반복적인 관찰이 실제 물 분사로 판명된다면. 연구원들이 2012년, 2014년 및 2016년에 증거를 발견했지만, 깃털의 진정한 본질과 그것이 산발적으로 나타나는 이유는 더 많은 관찰이 필요합니다.

2014년 과학자들은 유로파가 판 구조론 . 이전에 지구는 태양계에서 지구 생명체의 진화에 도움이 되는 것으로 여겨지는 역동적인 지각을 가진 유일한 알려진 천체였습니다.

유로파: 생명체는 어디에서 진화할 수 있습니까?

달의 얼어붙은 지각 아래에 물이 존재하면 과학자들은 달을 태양계에서 가장 좋은 곳 중 하나로 꼽습니다. 생명체가 진화할 가능성 .

달의 얼음 깊이에는 지구상의 바다와 마찬가지로 맨틀로 통하는 구멍이 있는 것으로 생각됩니다. 이 통풍구는 생명체가 진화하는 데 필요한 열 환경을 제공할 수 있습니다.

달에 생명체가 존재한다면 혜성의 퇴적물로 인해 영향을 받았을 수 있습니다. 태양계의 초기에 얼음 물체는 유기 물질을 달에 전달했을 수 있습니다.

2016년에 한 연구에서는 다음과 같이 제안했습니다. 유로파는 수소보다 10배 많은 산소를 생산합니다. , 지구와 비슷합니다. 이것은 아마도 바다가 생명체에게 더 친숙하게 만들 수 있으며 달은 충분한 에너지를 생성하기 위해 조석 가열에 의존할 필요가 없을 수도 있습니다. 대신 화학 반응이 주기를 주도하기에 충분할 것입니다.

유로파의 미래 탐험

2013년 미국 국립 연구 위원회의 행성 과학 10년 검토는 NASA의 행성 탐사 프로그램에 대한 10년 권장 사항을 발표했습니다. 유로파 탐사는 최우선 과제로 선정됐다. 그 이후로 NASA는 목성의 얼음 달 탐사를 위해 노력하고 있습니다. 2017년에 임무는 공식적으로 유럽 ​​클리퍼 몇 년 동안 연구자와 언론이 그 이름을 비공식적으로 사용한 후.

NASA에 따르면 2020년대, 아마도 10년 후반에 떠날 이 임무는 목성을 도는 우주선으로 유로파를 40~45회 비행할 것이라고 합니다. 카메라, 얼음 아래를 들여다보고 얼음 두께를 알아내기 위한 레이더, 자기장(그리고 더 나아가 바다의 염도)을 측정하기 위한 자력계, 탐색을 위한 열 기구를 포함한 9개의 과학 장비가 선상에 있을 것입니다. 분화의 징후를 위해. 플라이바이의 높이는 16마일(25km)에서 1,700마일(2,700km) 사이입니다. 이것은 우주선이 생존하기 힘든 유로파의 방사선이 많은 지역으로 플라이 바이를 가져옵니다. 우주선을 구역 안팎으로 가져오면 수명이 연장되고 데이터를 지구로 더 쉽게 전송할 수 있습니다.

Europa Clipper의 우선 순위 중 하나는 플룸의 허블 관측에 대한 후속 조치가 될 것입니다. NASA는 '플룸'의 존재가 확인되고 그것들이 지하 바다와 연결되어 있다면, 그 구성을 연구하는 것은 과학자들이 유로파의 잠재적으로 거주 가능한 환경의 화학적 구성을 조사하는 동시에 얼음 층을 뚫을 필요성을 최소화하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다. 성명.

유럽 ​​우주국(European Space Agency)은 또한 유로파와 JUICE 또는 JUpiter ICy moons Explorer라는 두 개의 다른 위성에 대한 임무도 계획하고 있습니다. 이 임무는 2022년에 발사되어 2029년에 목성 근처에 도착하여 최소 3년의 임무를 수행할 것으로 예상됩니다. 유로파에 도착하면 미션 유기 분자를 볼 것입니다 그리고 달을 생명체에 친화적으로 만들 수 있는 다른 구성 요소. 또한 우주선은 특히 발견한 활성 영역에서 지각이 얼마나 두꺼운지 조사할 것입니다.