木星の4つの最大の衛星–別名。イオ、エウロパ、ガニメデ、カリストで構成されるガリレオ月は、魅力的ではないにしても何もありません。これらには、内海の可能性、大気の存在、火山活動、磁気圏（ガニメデ）があり、地球よりも多くの水がある可能性があります。
しかし、間違いなく、最も魅力的なガリレオ月はエウロパです。木星に6番目に近い月で、4つのうち最小の月で、太陽系で6番目に大きい月です。この月は、氷の表面と温水が内部にある可能性があることに加えて、地球外の生命を持つ可能性が最も高い候補の1つと考えられています。
発見と命名：
エウロパは、イオ、ガニメデ、カリストとともに、1610年1月にガリレオガリレイによって彼自身の設計の望遠鏡を使用して発見されました。当時、彼はこれら4つの明るい物体を「恒星」と間違えていましたが、継続的な観測により、それらは衛星の存在によってのみ説明できる方法で木星を周回していることがわかりました。
すべてのガリレオ衛星と同様に、エウロパはギリシャ語で木星に相当するゼウスの恋人にちなんで名付けられました。エウロパはフェニキアの貴婦人であり、後にゼウスとクレタ島の女王への恋人となったタイヤ王の娘でした。命名方式は、4つの衛星を個別に発見したと考えられているドイツの天文学者であるSimon Mariusによって提案されました。SimonMariusは、提案をJohannes Keplerに帰しました。
これらの名前は当初は人気がなく、ガリレオはそれらを使用することを拒否し、代わりに木星I〜IVの命名方式を選択しました。木星に2番目に近いと考えられているため、ヨーロッパは木星IIです。しかし、20世紀半ばまでに、マリウスによって提案された名前は復活し、一般的な使用法に入りました。
1892年に軌道がガリレオ人よりも木星に近いアマルテアの発見により、エウロパは3位になりました。とともに ボイジャー プローブ、さらに3つの内部衛星が1979年に木星の周りで発見されました。それ以来、エウロパは、木星からの距離で6番目の衛星として認識されています。
サイズ、質量、軌道：
約1560 kmの平均半径と4.7998×10の質量22 kg、エウロパは地球のサイズの0.245で、質量は0.008倍です。また、地球の月よりもわずかに小さいため、太陽系で6番目に大きな月で15番目に大きな天体となっています。軌道はほぼ円形で、離心率は0.09で、ジュピターからの平均距離は670 900 kmです。これは、ペリアプシス（つまり、最も近いとき）で664,862 km、アポアプシス（最も遠い）で676,938 kmです。
仲間のガリレオ衛星と同様に、エウロパは潮汐的に木星に固定されており、エウロパの半球の1つは常にガス巨人に面しています。ただし、非同期回転が存在する可能性があるため、潮汐ロックが完全ではない可能性があることを他の研究が示唆しています。
基本的に、これは、岩盤の内部が氷の地殻よりも低速で回転する内部質量分布の非対称性により、ユーロパが木星を周回するよりも速く回転できることを意味します（以前はそうでした）。この理論は、エウロパが地殻をコアから分離している液体の海を持っているかもしれないという考えを支持します。
エウロパは木星の1つの軌道を完了するのに3.55地球日かかり、木星の赤道（0.470°）と黄道（1.791°）に少しずつ傾いています。 Europaはまた、Ioとの2：1の軌道共鳴を維持し、最も内側のガリレオの2つの軌道ごとに木星の周りを1周します。その外では、ガニメデはイオと4：1の共振を維持し、ヨーロッパの2回転ごとに木星の周りを1周します。
エウロパの軌道のこのわずかな偏心は、他のガリレオ人からの重力の乱れによって維持され、エウロパの位置をわずかに揺らします。木星に近づくにつれ、木星の引力が増大し、エウロパは木星に近づいたり遠ざかったりします。エウロパが木星から離れると、重力が減少し、エウロパはリラックスしてより球形に戻り、海に潮を作ります。
エウロパの軌道の離心率は、Ioとの軌道共鳴によっても継続的に励起されます。したがって、潮汐の屈曲はエウロパの内部をこね、それに熱源を与え、おそらく地下の地質学的プロセスを推進しながら海を液体のままにしておくことができます。このエネルギーの究極の源は木星の回転であり、木星で発生する潮汐によってイオによってタップされ、軌道共鳴によってヨーロッパとガニメデに転送されます。
組成と表面の特徴：
3.013±0.005 g / cmの平均密度3、エウロパは他のどのガリレオ衛星よりも密度がかなり低いです。それにもかかわらず、その密度は、その組成が外部の太陽系のほとんどの月と似ていることを示しており、ケイ酸塩岩で構成された岩の内部と考えられる鉄のコアとの間で区別されています。
この岩の多い内部の上には、厚さ約100 km（62マイル）と推定される水の氷の層があります。この層は、おそらく凍った上部地殻とその下の液体の水海との間で区別されます。存在する場合、この海はおそらく、有機分子を含み、酸化され、ヨーロッパの地質学的に活発なコアによって加熱された、温水で塩辛い海です。
その表面に関して、エウロパは太陽系で最も滑らかなオブジェクトの1つであり、話す大規模な特徴（山やクレーターなど）はほとんどありません。これは主に、ヨーロッパの表面が構造的に活発で若く、内因性の表面再形成が定期的な更新につながるという事実によるものです。彗星爆撃の頻度の推定に基づくと、表面は約2億から1億800万年前と考えられています。
ただし、小規模では、エウロパの赤道は、ペニテンテスと呼ばれる高さ10メートルの氷のようなスパイクで覆われていると理論化されています。これは、垂直方向の亀裂を溶かす赤道への直射日光の影響によって引き起こされます。エウロパを縦横に走る目立つマーキング（ リネア）は、主にアルベド機能と考えられているもう1つの主要な機能です。
大きいバンドは幅20 km（12マイル）を超えており、多くの場合、暗い、拡散した外縁、規則的な縞模様、および明るい素材の中央のバンドがあります。最も可能性の高い仮説では、ユーロパンの地殻が開いてその下の暖かい層が露出し、地球の海の尾根で起こっているのと同様に、これらの線は暖かい氷の一連の噴火によって生成された可能性があります。
もう1つの可能性は、氷の地殻が内部よりもわずかに速く回転することです。これは、海底が岩のマントルからヨーロッパの表面を隔てていることと、木星の重力がヨーロッパの外側の氷の地殻を引っ張っていることが原因です。エウロパの表面の沈み込みを示唆する写真の証拠と組み合わせると、これは、エウロパの氷のような外層が、地球上の構造プレートのように振る舞うことを意味する可能性があります。
その他の機能には、円形と楕円形があります レンティキュラ （ラテン語で「そばかす」）、表面に浸透する多くのドーム、穴、および滑らかなまたは粗いテクスチャの暗いスポットを指します。ドームの上部は周囲の古い平野の一部のように見え、平野が下から押し上げられたときにドームが形成されたことを示唆しています。
これらの特徴の1つの仮説は、マグマ溜まりが地球の地殻を突き破るのとほぼ同じ方法で、暖かい氷が外側の氷の層を押し上げた結果であるというものです。表面に溶け込んだ融水によって滑らかな特徴が形成される可能性がありますが、ざらざらしたテクスチャは、暗い材料の小さな破片が運ばれた結果です。もう1つの説明は、これらの機能が地殻に包まれた広大な液体の湖の上にあることです。これは、内海とは異なります。
以来 ボイジャー ミッションは1979年にエウロパを通過しましたが、科学者たちはまた、エウロパの表面の割れ目やその他の地質学的に若々しい特徴を覆う赤褐色の材料の多くのステーキに気付いています。分光学的証拠は、これらの縞や他の同様の機能には塩分（硫酸マグネシウムや硫酸水和物など）が豊富であり、内部から発生した水を蒸発させることによって堆積したことを示唆しています。
エウロパの氷のような地殻は、アルベド（光の反射率）が0.64で、全月の中で最高の1つです。地表の放射線レベルは、1日あたり約5400 mSv（540 rem）の線量に相当します。これは、1日に曝露された人間に深刻な病気や死を引き起こす量です。表面温度は、赤道で約110 K（-160°C、-260°F）、極で50 K（-220°C、-370°F）で、Europaの氷のような地殻を花崗岩のように硬く保ちます。
地下海：
科学的コンセンサスは、ヨーロッパの水面下に液体の水の層が存在し、潮汐の屈曲からの熱により、海底が液体のままであることです。この海の存在は複数の証拠によって裏付けられています。最初のモデルは、ヨーロッパと木星の磁場および他の衛星との相互作用による潮汐の屈曲によって内部加熱が引き起こされるモデルです。
の ボイジャー そして ガリレオ 両方のプローブがいわゆる「カオス地形」の特徴の画像を提供したので、ミッションは内海の兆候も提供しました。これは、氷の地殻を通して地下の海が溶けた結果であると考えられていました。この「薄い氷」のモデルによると、Europaの氷の殻の厚さはわずか数km、または200メートル（660フィート）と薄いため、液体の内部と表面が定期的に接触していることになります。 。
しかし、この解釈は議論の余地があります。ヨーロッパを研究したほとんどの地質学者は、海が表面とほとんど（またはそれとは）相互作用しなかった「厚い氷」モデルを支持してきたためです。このモデルの最も良い証拠は、エウロパの大きなクレーターの研究であり、その最大のクレーターは同心円状のリングに囲まれており、比較的平らで新鮮な氷で満たされているようです。
これと、ユーロパン潮汐によって発生する計算された熱量に基づいて、固い氷の外側の地殻は、延性のある「暖かい氷」の層を含めて、厚さが約10〜30 km（6〜19マイル）であると推定されます。つまり、その下の液体の海の深さは約100 km（60マイル）になる可能性があります。
これにより、ヨーロッパの海洋の推定体積は3×10に達しました。18 メートル3 –または3兆立方キロメートル719.7兆立方マイル。これは、地球のすべての海洋の合計体積の2倍をわずかに超えています。
地下海のさらなる証拠は、 ガリレオ エウロパには木星磁場の変動する部分によって引き起こされる弱い磁気モーメントがあると決定したオービター。この磁気モーメントによって生成される磁場強度は、ガニメデの磁場の約6分の1、カリストの磁場の6倍です。誘起されたモーメントが存在するためには、ヨーロッパの内部に導電性の高い材料の層が必要であり、最も説得力のある説明は、液体の海水の大きな海底の海です。
エウロパには、地表を突破し、高さが200 km（120マイル）に達する水柱が定期的に発生することもあります。これは、山の高さの20倍以上です。エベレスト。これらのプルームは、エウロパが木星から最も遠い地点にあるときに表示され、エウロパが木星に最も近い地点にあるときには表示されません。
同様のタイプの水蒸気プルームを示す太陽系の他の唯一の月はエンケラドスですが、エウロパの推定噴火速度は約7000 kg / sであるのに対し、エンケラドスでは約200 kg / sです。
雰囲気：
1995年、 ガリレオ ミッションは、エウロパが分子状酸素（O2）。 Europaの大気の表面圧力は0.1マイクロパスカル、または10-12 地球の倍。希薄な電離層（荷電粒子の上層大気層）の存在は、1997年に ガリレオは、太陽放射と木星の磁気圏からのエネルギー粒子によって作成されたようです。
地球の大気中の酸素とは異なり、ヨーロッパは生物起源のものではありません。その代わりに、木星磁気圏からの紫外線が氷の表面に衝突し、水を酸素と水素に分解する放射線分解のプロセスを通じて形成されます。同じ放射がこれらの製品の表面からの衝突放出も引き起こし、これら2つのプロセスのバランスが大気を形成します。
表面を観察したところ、放射線分解によって生成された分子状酸素の一部は表面から放出されず、その質量と惑星の重力のために保持されていることがわかりました。表面は海面下の海と相互作用する可能性があるため、この分子酸素は、生物プロセスに役立つ可能性のある海へと進む可能性があります。
一方、水素は、大気の一部として保持するために必要な質量が不足しており、ほとんどが宇宙空間で失われます。これにより、放出された原子状および分子状酸素の一部とともに水素が放出され、木星の周りのエウロパの軌道の近くでガストーラスが形成されます。
この「ニュートラルクラウド」は、 カッシーニ そして ガリレオ 宇宙船であり、木星の内側の月のイオを取り巻く中性の雲よりも多くのコンテンツ（原子と分子の数）を持っています。モデルは、ヨーロッパのトーラス内のほぼすべての原子または分子が最終的にイオン化され、したがって木星の磁気圏プラズマへのソースを提供すると予測しています。
探索：
エウロパの探査は、木星の接近飛行から始まりました パイオニア10 そして 11 1973年と1974年の宇宙船。最初のクローズアップ写真は、後のミッションに比べて解像度が低かった。二つ ボイジャー 1979年に探査機は木星系を通過し、ヨーロッパの氷の表面のより詳細な画像を提供しました。これらの画像は、多くの科学者がその下にある液体の海の可能性について推測することをもたらしました。
1995年、ガリレオ宇宙探査機は8年間のミッションを開始しました。このミッションは、木星を周回し、これまでに最も詳細なガリレオ衛星の調査を提供するものです。含まれています ガリレオヨーロッパミッション そして ガリレオミレニアムミッション、ヨーロッパの数々の接近飛行を行った。これらは、これまでに宇宙機関によって行われたヨーロッパへの最後のミッションでした。
しかし、内海と地球外生命体を発見する可能性についての推測は、エウロパの知名度を高め、将来のミッションのための着実なロビー活動につながっています。これらのミッションの目的は、エウロパの化学組成の調査から、その仮定された地下海での地球外生命体の探索まで多岐にわたります。
2011年、ヨーロッパのミッションは米国惑星科学10年調査によって推奨されました。それに応えて、NASAは2012年にヨーロッパへの着陸船の可能性を調査するための調査を、ヨーロッパへの接近飛行とヨーロッパのオービターの概念とともに委託しました。オービターエレメントオプションは「海洋」科学に集中し、マルチフライバイエレメントは化学およびエネルギー科学に集中します。
2014年1月13日、下院予算委員会は、ヨーロッパの使命概念調査を継続するための8000万ドル相当の資金を含む新しい超党派法案を発表しました。 2013年7月、NASAのジェット推進研究所と応用物理学研究所は、フライバイヨーロッパミッション（ ヨーロッパクリッパー).
2015年5月、NASAは正式に承認したことを発表しました ヨーロッパクリッパー 使命、それが使用する楽器を明らかにした。これらには、氷を透過するレーダー、短波赤外分光計、トポグラフィックイメージャー、およびイオンおよび中性質量分光計が含まれます。
ミッションの目的は、その居住性を調査し、将来の着陸船のサイトを選択するためにヨーロッパを探索することです。それはエウロパを周回せず、代わりに木星を周回し、ミッション中にエウロパの低高度飛行を45回実施しました。
エウロパへのミッションの計画には、可能性についての詳細も含まれていました ヨーロッパオービター、ロボットの宇宙探査機の目的は、海の範囲と深い海との関係を特徴付けることです。このミッションの機器ペイロードには、無線サブシステム、レーザー高度計、磁力計、ラングミュアプローブ、およびマッピングカメラが含まれます。
潜在的な計画も作成されました ヨーロッパランダー、 に似たロボット車両 バイキング、 火星パスファインダー, 精神, 機会 そして 好奇心 数十年にわたって火星を探査してきた探査機。その前任者と同様に、 エウロパランダー は、エウロパの居住性を調査し、その存在を確認し、エウロパの氷の殻の中および下の水の特性を決定することにより、その生物学的可能性を評価します。
2012年、 木星アイシームーンエクスプローラー （JUICE）コンセプトは、欧州宇宙機関（ESA）によって計画されたミッションとして選択されました。このミッションには、エウロパのフライバイが含まれますが、ガニメデに重点が置かれています。予算の問題や優先順位の変更（火星の探索など）により、他の多くの提案が検討され、棚上げされました。しかし、将来のミッションに対する継続的な需要は、天文学者コミュニティがエウロパの探査をどれほど有利であると考えるかを示しています。
居住性：
エウロパは、生命をホストする可能性の観点から、ソーラーシステムのトップロケーションの1つとして浮上しています。生命は氷の下の海に存在する可能性があり、おそらく地球の深海の熱水噴出孔と同様の環境に生息しています。
2015年5月12日、NASAは、海中の海塩がヨーロッパの一部の地質を覆っている可能性があると発表し、海が海底と相互作用していることを示唆しています。科学者によると、これは内海が酸素を含んでいる可能性があることを意味するので、これはエウロパが生活のために住むことができるかどうかを決定する上で重要かもしれません。
潮汐の屈曲によって提供されるエネルギーは、ヨーロッパの内部で活発な地質学的プロセスを推進します。しかし、潮汐の撓みからのエネルギーは、地球の表面の光合成に基づく生態系ほど大きくて多様なヨーロッパの海の生態系を決してサポートすることができませんでした。代わりに、ヨーロッパでの生活は海底の熱水噴出孔の周り、または海底の下に集中している可能性があります。
あるいは、地球の極地の藻やバクテリアのように、ヨーロッパの氷層の下面に付着して存在したり、ヨーロッパの海に自由に浮遊したりすることもできます。しかし、ヨーロッパの海が冷たすぎると、地球で知られているのと同様の生物学的プロセスは起こりません。同様に、それがあまりに塩辛い場合、極端な生命体だけがその環境で生き残ることができました。
さらに遠くに存在すると考えられている液体海とは異なり、ヨーロッパの氷のような外殻内に液体水湖が存在することを支持する証拠もあります。確認されれば、湖はさらにもう1つの潜在的な生息地になる可能性があります。しかし、これもまた、平均温度と塩分に依存します。
また、過酸化水素はエウロパの表面全体に豊富にあることを示唆する証拠があります。過酸化水素は液体の水と組み合わせると酸素と水に分解するため、科学者たちはそれが単純な生命体にとって重要なエネルギー供給である可能性があると主張しています。
2013年に、NASAはガリレオプローブのデータに基づいて、ヨーロッパの表面で「粘土のような鉱物」（有機物に関連することが多い）の発見を発表しました。これらのミネラルの存在は、小惑星や彗星との衝突の結果であった可能性があり、それらは地球から来たかもしれないと彼らは主張している。
植民地化：
人間を植民地化するヨーロッパの可能性は、ヨーロッパをテラフォーミングする計画も含まれ、SFと科学的追求の両方で詳細に検討されてきました。人間の居住地として月を使用することを支持する人々は、エウロパが太陽系の他の地球外体（火星など）よりも優れている数多くの利点を強調しています。
これらの中で最も重要なのは水の存在です。アクセスは困難であり、数キロメートルの深さまで掘削する必要があるかもしれませんが、ヨーロッパにある豊富な水は入植者にとって恩恵となるでしょう。飲料水の提供に加えて、エウロパの内海は、追加のミッションのために放射線分解とロケット燃料のプロセスを通じて呼吸可能な空気を製造するために使用することもできます。
この水と氷が存在することも、惑星をテラフォーミングする理由と考えられています。核デバイス、彗星の影響、または表面温度を上げるための他の手段を使用して、氷は昇華し、水蒸気の巨大な大気を形成する可能性があります。次に、この蒸気は木星の磁場にさらされることにより放射線分解を受け、それを酸素ガス（惑星の近くに留まる）と水素に変換され、宇宙空間に漏れます。
ただし、Europaの植民地化および/またはテラフォーミングにもいくつかの問題があります。何よりもまず、木星から放射される大量の放射線（540レム）は、1日で人間を殺すのに十分です。したがって、エウロパの表面にあるコロニーは、広範囲にシールドする必要があります。または、地殻の下に降りて地下生息地に住むことにより、氷のシールドを保護として使用する必要があります。
それからヨーロッパの低重力がある– 1.314 m / sまたは地球標準（0.134 g）の0.134倍–人間の解決のための挑戦も提示します。低重力の影響は、主に低軌道での宇宙飛行士の長期滞在に基づく活発な研究分野です。微小重力への長期暴露の症状には、骨密度の低下、筋肉の萎縮、免疫系の衰弱などがあります。
低重力の悪影響に対する効果的な対策は確立されており、積極的な毎日の運動が含まれます。ただし、この研究はすべて無重力状態で行われました。したがって、エウロパで生まれた入植者の胎児組織の発達と小児期の発達は言うまでもなく、永久居住者に対する重力の減少の影響は現在のところ不明です。
また、ヨーロッパでは、おそらく月の氷の殻の下にある水中に、外来生物が存在している可能性があると推測されています。これが本当なら、人間の入植者は有害な微生物や攻撃的な在来生物と衝突するかもしれません。不安定な表面は別の問題を表す可能性があります。表面の氷は定期的なプルームと内因性の表面再形成の影響を受けるため、自然災害がよく発生する可能性があります。
1997年、アルテミスプロジェクト（月面での恒久的存在の確立を支援する民間の宇宙ベンチャー）もまた、ヨーロッパに植民する計画を発表しました。この計画によれば、探検家はまず地表に小さな基盤を確立し、次にユーロパン氷の地殻を掘り下げて、放射線から保護された地下のコロニーを作ります。これまでのところ、この会社はどちらのベンチャーでも成功していません。
2013年、建築家、デザイナー、元NASAのスペシャリスト、有名人（ジャッククストーなど）のチームが集まり、Objective Europaを結成しました。マースワンと同様の概念で、このクラウドソーシングされた組織は、必要な専門知識を採用して、木星の月への一方向のミッションをマウントし、コロニーを確立するために必要な資金を調達したいと考えています。
目的Europaは、2013年9月にそのベンチャーのフェーズI「理論的研究とコンセプトフェーズ」を開始しました。このフェーズが完了すると、その後のフェーズが始まります。詳細なミッション計画、準備、クルーの選択が必要です。ミッション自体の開始と到着。彼らの意図は、これらすべてを達成し、2045年から2065年の間にヨーロッパにミッションを上陸させることです。
人間がエウロパを故郷と呼ぶことができるかどうかに関係なく、外見が示唆する以上のことが起こっていることは明らかです。今後数十年で、私たちはおそらく、その謎が何であるかを知ることを期待して、惑星に多くの探査機、軌道探査機、着陸船を送るでしょう。
また、現在の予算環境が宇宙機関に耐えられない場合、民間ベンチャー企業が最初に参入する可能性は低くありません。運が良ければ、地球は私たちの太陽系で生命をサポートできる唯一の体ではないことに気付くかもしれません-おそらく複雑な形でさえ！
エウロパの探査に使用できる可能性のある潜水艦に関する記事や、エウロパの海が厚いのか薄いのかを論じる記事など、スペースマガジンにはヨーロッパに関する多くの記事が掲載されています。
木星の月とガリレオの月に関する記事もあります。
詳細については、NASAのGalileoプロジェクトにEuropaに関する素晴らしい情報と画像があります。
また、天文学キャストのために木星でのショー全体を録音しました。エピソード56：木星、およびエピソード57：木星の月をここで聞いてください。
