Europa (uydu)
Europa (veya Jupiter II), Jüpiter'in yörüngesinde bulunan dört Galilei uydusunun en küçüğüdür. Galileo Galilei tarafından keşfedilen dört büyük uydudan gezegene yakınlık açısından ikinci sırada bulunur, bu nedenle Jüpiter'in "II" numaralı uydusu olarak adlandırılmıştır. Jüpiter'in bilinen 80 uydusu arasında gezegene en yakın altıncı uydudur ve ayrıca Ay'dan biraz küçük olan 3.100 kilometrelik çapı ile Güneş Sistemi'ndeki altıncı en büyük uydudur. 1610 yılında Galileo Galilei tarafından keşfedildi[1] ve adını Girit Kralı Minos'un Fenikeli annesi ve Zeus'un sevgilisi (Roma tanrısı Jüpiter'in Yunan muadili) olan Europa'dan aldı.
 Europa uydusunun 29 Eylül 2022'de Juno uzay aracı tarafından elde edilen gerçek renkli görüntüsü. | |||||||||
| Keşif | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Keşfeden | Galileo Galilei Simon Marius | ||||||||
| Keşif tarihi | 8 Ocak 1610[1] | ||||||||
| Adlandırmalar | |||||||||
Adın kaynağı | Ευρώπη Eyrōpē | ||||||||
Alternatif adlar | Jupiter II | ||||||||
| Sıfatlar | Europan[2][3] | ||||||||
| Yörünge özellikleri[4] | |||||||||
Dönem 8 Ocak 2004 | |||||||||
| Enberi | 664.862 km[a] | ||||||||
| Enöte | 676.938 km[b] | ||||||||
Ortalama yörünge yarıçapı | 670.900 km[5] | ||||||||
| Dış merkezlik | 0,009[5] | ||||||||
| 3,551181 g[5] | |||||||||
Ortalama yörünge hızı | 13.743,36 m/s[6] | ||||||||
| Eğiklik | 0,470° (Jüpiter'in ekvatoruna) 1,791° (tutuluma)[5] | ||||||||
| Doğal uydusu | Jüpiter | ||||||||
| Grup | Galilei uyduları | ||||||||
| Fiziksel özellikler | |||||||||
| 5,29 (karşı konum)[7] | |||||||||
Ortalama yarıçap | 1.560,8 ± 0,5 km (0,245 Dünya)[7] | ||||||||
| 3,09 × 107 km2 (0,061 Dünya)[c] | |||||||||
| Hacim | 1,593 × 1010 km3 (0,015 Dünya)[d] | ||||||||
| Kütle | (4,799844 ± 0,000013) × 1022 kg (0,008 Dünya)[7] | ||||||||
Ortalama yoğunluk | 3,013 ± 0,005 g/cm3 (0,546 Dünya)[7] | ||||||||
| 1,314 m/s2 (0,134 g)[e] | |||||||||
Atalet momenti faktörü | 0,346 ± 0,005[8] (tahmini) | ||||||||
| 2,025 km/s[f] | |||||||||
| Eşzamanlı[9] | |||||||||
| 0,1°[10] | |||||||||
| Albedo | 0,67 ± 0,03[7] | ||||||||
| |||||||||
| Atmosfer | |||||||||
Yüzey basıncı | 0,1 µPa (10−12 bar)[12] | ||||||||
 Wikimedia Commons'ta ilgili ortam | |||||||||
Ay'dan biraz daha küçük olan Europa, esas olarak silikatlardan oluşur ve bir su-buz kabuğuna sahiptir.[13] Muhtemelen içinde demir-nikel bir çekirdek vardır ve dıştan çoğunlukla oksijenden oluşan ince bir atmosfer ile çevrilidir. Ganymede ve Callisto'nun aksine, beyaz-bej yüzeyi bronz renkli çatlaklar ve çizgilerle kaplıdır. Kraterler nispeten azdır ve yüzeyi, Güneş sistemi'nde bilinen herhangi bir katı nesneden daha pürüzsüzdür.
Uydunun yüzeyi buzla kaplıdır ve bu buz kalınlığının 19-25 kilometre olduğu tahmin edilmektedir. Europa'nın kalın buz tabakasının altında bütün uyduyu kaplayan bir okyanus olduğu ve bu sebeple Europa'da yaşamın mümkün olabileceği düşünülmektedir. Son yapılan keşiflerde buz katmanlarının altında büyük göllerin izlerine rastlanmıştır.[14] Hubble Uzay Teleskobu, patlayan kriyogayzerlerden kaynaklandığı düşünülen Satürn'ün uydusu Enceladus'ta gözlemlenenlere benzer su buharı bulutlarını tespit etti.[15] Mayıs 2018'de gök bilimciler, 1995'ten 2003'e kadar Jüpiter'in yörüngesinde dönen Galileo uzay sondasından elde edilen verilerin güncellenmiş bir analizine dayanarak, Europa'daki su bulutu aktivitesinin destekleyici kanıtlarını sağladılar. Bu türden bir bulut faaliyetinin, araştırmacıların uyduya inmek zorunda kalmadan Europa'nın yer altı okyanusundaki yaşam arayışına yardımcı olabileceği düşünülmektedir.[16][17][18][19]
1989'da başlatılan Galileo görevi Europa hakkındaki mevcut verilerin büyük kısmını sağlamaktadır. Europa'ya henüz hiçbir uzay aracı inmedi, ancak önerilen birkaç keşif görevi var. Avrupa Uzay Ajansı'nın Jüpiter Buzlu Uydular Kaşifi JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), 2023'te fırlatılması planlanan ve Europa'ya iki uçuş içerecek olan Ganymede'ye yönelik bir görevdir.[20][21] NASA'nın planladığı Europa Clipper'in ise 2024 yılında fırlatılması bekleniyor.[22]
Keşif ve adlandırma
Europa, Jüpiter'in diğer üç büyük uydusu Io, Ganymede ve Callisto ile birlikte Galileo Galilei tarafından 8 Ocak 1610'da[1] ve muhtemelen bundan ayrı olarak Simon Marius tarafından keşfedildi. Io ve Europa'nın bildirilen ilk gözlemi, 7 Ocak 1610 tarihinde Galileo tarafından Padova Üniversitesi'nde 20x kırılmalı teleskop kullanılarak yapıldı. Ancak bu gözlemde Galileo, teleskopunun düşük gücü nedeniyle Io ve Europa'yı ayıramadı ve bu yüzden ikisini tek bir ışık noktası olarak kaydetti. Ertesi gün 8 Ocak 1610'da (IAU'nun Io için keşif tarihi olarak kullanılan) Galileo'nun Jüpiter sistemi gözlemleri sırasında Io ve Europa ilk kez ayrı cisimler olarak gözlemlendi.[1]
Europa, Yunan mitolojisinde Sur kralı Agenor'un kızı Fenikeli ve soylu bir kadın olan Europa ile aynı adı taşır. Tüm Galilei uyduları gibi, Europa da adını Jüpiter'in Yunan muadili olan Zeus'un sevgilisinden alır. Bu durumda Europa, Minos'un annesi; Kadmos, Phoenix ve Kilikyalıların atası Cilix'nin kız kardeşidir.
Europa adı, keşfinden kısa bir süre sonra Simon Marius tarafından önerilmiş olsa da, bu isim (diğer Galilei uydularının isimleri gibi) uzun bir süre önemini yitirdi ve 20. yüzyıl ortalarına kadar genel kullanıma girmedi.[23] Daha önceki gökbilim literatürünün çoğunda Europa, Roma rakamıyla Jupiter II (Galileo tarafından da tanıtılan sistem) veya "Jüpiter'in ikinci uydusu" olarak adlandırılır. 1892 yılında yörüngesi Jüpiter'e Galilei uydularından daha yakın olan Amalthea'nın keşfi Europa'yı üçüncü sıraya itti. Voyager sondaları 1979'da üç tane daha iç uydu keşfetti ve o zamandan beri Europa, Jüpiter'in altıncı uydusu olarak kabul edilir. Bazen hala Jupiter II olarak adlandırılmasına rağmen,[23] sıfat hali Europan olarak kabul görmüştür.[3]
Yörünge ve dönüş
Europa, 670.900 km'lik bir yörünge yarıçapı ile Jüpiter'in etrafında yaklaşık olarak üç buçuk günde dönmektedir. Yörünge, Jüpiter ekvatoruna göre 0,0094'lük bir dış merkezliğe sahip ve Jüpiter'in ekvator düzlemine göre sadece 0,470° eğikliği ile hemen hemen daireseldir.[24] Tüm Galilei uyduları gibi Europa da Jüpiter ile senkronize bir dönüş içindedir, uydunun bir yarım küresi sürekli olarak gezegene bakar ve yüzeyinde Jüpiter'in yukarıda asılı gibi göründüğü bir nokta bulunur. Europa'nın başlangıç meridyeni bu noktadan geçen bir çizgidir.[25] Yapılan araştırmalar senkronize olmayan bir rotasyonu önerdiği için kütleçekim kilitlenmesinin tam olmayabileceği öne sürülmekte ve bu durum şu şekilde açıklanmaktadır: Europa, yörüngesinde döndüğünden daha hızlı bir şekilde kendi etrafında dönüyor, ya da en azından geçmişte bu şekilde yapmıştır. Bu durum, Europa'nın iç kütle dağılımında bir asimetri olduğunu ve bir yeraltı sıvı tabakasının üstündeki buz kabuğunu kayalık iç kesimden ayırdığını gösterir.[9]
Diğer Galilei uydularından kaynaklanan kütleçekimsel tedirginlik etkisiyle korunan küçük dış merkezliği nedeniyle, Jüpiter'le olan mesafesi ortalama bir değer etrafında salınır. Europa gaz devine biraz yaklaştıkça Jüpiter'in kütleçekim etkisi artar ve hafifçe uzamış bir şekil almaya zorlanır. Jüpiter'den biraz uzaklaştıkça maruz kaldığı kütleçekim etkisi azalır ve bu da Europa'nın gevşemesine, daha küresel bir şekle dönüşmesine ve okyanusunda gelgitler oluşmasına neden olur. Europa'nın yörünge dış merkezliği düzenli olarak Io ile yörüngesel rezonans oluşturur[26] ve bu rezonans da gezegenin içini düzenli olarak hareketlendirirken ısıya yol açar. Muhtemelen bu durum yüzünden uydunun buzlu yüzeyinin altında sıvı bir okyanusun kalması mümkün olabilmektedir.[26][27]
Europa'yı kaplayan bu çatlakların bir analizi, zamanın bir noktasında muhtemelen eğik bir yörüngede döndüğüne dair kanıtlar gösteriyor. Eğer bu durum doğruysa, Europa'nın birçok özelliğini anlamamıza yardımcı olacaktır. Europa'nın çatlaklardan oluşan büyük ağ örgüsü, küresel okyanusundaki muazzam gelgit etkisinin neden olduğu gerilimlerin bir kaydı olarak kullanılabilir. Europa'nın eğikliği, tarihinin ne kadarının donmuş kabuğuna kaydedildiğini, okyanusundaki gelgitler tarafından ne kadar ısı üretildiğini ve hatta okyanusunun ne kadar süredir sıvı olduğu hesaplamalarını etkileyebilir. Bu zorlu değişikliklere uyum sağlayabilmek için buz tabakasının gerilmesi gerekir ve çok fazla zorlandığında da kırılır. Europa'nın eksenindeki bir eğiklik, çatlakların düşünülenden çok daha yeni olabileceğini gösterebilir. Bunun nedeni, kutup dönüş yönünün günde birkaç derece kadar değişebilmesi ve birkaç ay boyunca bir devinim dönemini tamamlayabilmesidir. Bir eğiklik, Europa okyanusunun yaş tahminlerini de etkileyebilir. Gelgit etkisinin Europa'nın okyanusunu sıvı halde tutan ısıyı ürettiği ve dönüş eksenindeki bir eğikliğin gelgit kuvvetleri tarafından daha fazla ısı üretilmesine neden olacağı düşünülmektedir. Böyle bir ek ısı, okyanusun daha uzun süre sıvı kalmasını sağlayabilir. Bununla birlikte, dönüş eksenindeki bu varsayımsal kaymanın ne zaman meydana gelmiş olabileceği henüz belirlenememiştir.[15]
Fiziksel özellikler
Europa, 3.100 kilometre (1.900 mi) çapıyla Güneş Sistemi'nin en büyük altıncı doğal uydusu ve en büyük on beşinci cismidir. Galilei uyduları arasında en az kütleye sahip uydu olsa da, Güneş Sistemi'nde kendisinden daha küçük olduğu bilinen tüm uyduların toplamından daha fazla kütleye sahiptir.[28] Kütle yoğunluğu karasal gezegenler ile aynı benzer bir yapıya sahip olduğunu gösterir ve çoğunlukla silikat kayaçlardan oluşur.[29]
İç yapı
Europa'nın yaklaşık 100 km (62 mi) kalınlığında bir dış su katmanına sahip olduğu tahmin edilmektedir. Bu katmanın bir kısmı uydunun kabuğu olarak donmuş ve geri kalanı ise kabuğun altında sıvı okyanus halindedir. Galileo yörünge aracı tarafından manyetik alan hakkında elde edilen veriler, Europa'nın Jüpiter'in manyetik alanı ile olan etkileşimi sonucu indüklenmiş bir manyetik alana sahip olduğunu göstermiştir.[30] Bu tabakanın muhtemelen tuzlu sıvı su okyanusu olduğu düşünülmektedir. Europa, muhtemelen metalik bir demir çekirdeğe sahiptir.[31][32]
Yüzey özellikleri
Europa, Güneş Sisteminde bilinen en pürüzsüz yüzeye sahip olan nesnedir. Dağlar ve kraterler gibi büyük ölçekli özelliklerden yoksundur,[33] fakat yapılan bir araştırmaya göre Europa'nın ekvatoru, ekvator üzerine doğrudan gelen Güneş ışığının neden olduğu penitentes adı verilen ve 15 metreye kadar ulaşan buzlu sivri yapılar ile kaplı olabilir.[34][35][36] Galileo yörünge aracı tarafından sağlanan görüntüler bunu doğrulamak için yeterli çözünürlüğe sahip olmasa da, radar ve termal veriler bu tahminle uyumlu görünmektedir.[36] Europa'yı çapraz olarak kesen belirgin işaretler, genellikle albedo özellikleri gibi görünmektedir ve düşük topoğrafyayı vurgular. Europa üzerinde az sayıda krater bulunmaktadır, çünkü yüzeyi tektonik olarak çok aktif ve dolayısıyla gençtir.[37][38] Buzlu kabuğunun 0,64'lük albedosu (ışık yansıtma yeteneği), diğer uydulardan oldukça yüksektir.[24][38] Bu, genç ve aktif bir yüzeye sahip olduğunu gösterir. Europa'nın maruz kaldığı kuyruklu yıldız bombardımanının tahmini sıklığına dayanarak, yüzeyin yaklaşık olarak 20 ila 180 milyon yaşında olduğu düşünülmektedir.[39] Europa'nın yüzey özelliklerinin açıklaması konusunda bilimsel bir fikir birliği bulunmamaktadır.[40]
Europa'nın yüzeyindeki iyonlaştırıcı radyasyon seviyesi günlük olarak 5,4 Sv'ye (540 rem) eşdeğerdir.[41] Bu radyasyon miktarına bir Dünya günü (24 saat) boyunca maruz kalmak bir insanın ağır derecede hastalanmasına ya da ölmesine sebep olabilir.[42] Europa'daki bir gün, bir Dünya gününden yaklaşık 3,5 kat daha uzundur.[43]