A Juno űrszonda az Europánál, a Jupiter holdjánál járt, mégpedig nem is akármilyen közel: 352 km-re volt mindössze a hold felszínétől szeptember 29-én. Történelmi jelentőségű ez, hiszen csak a harmadik olyan esemény volt, amikor egy űrszonda 500 km-nél közelebb került az Europa felszínéhez. A Galileo űrszonda 2000. jan. 3-án történt 351 km-es megközelítése óta pedig a Juno közelítette meg legjobban az Europát. Lejjebb látható az első felvétel, amit a Juno az Europa felszínéről készített, mégpedig az égitest egyenlítője környékéről. Ez a felvétel csak az első azok közül, amelyeket a Juno a rendelkezésére álló két óra alatt készített: mindössze ennyi idő volt adatgyűjtésre, mert az űrszonda a hold mellett 23,6 km/s sebességgel haladt el. A Juno 1 km / pixeles felvételei az eddigi legjobb felbontásúak az Europáról, és nem csak a hold felszínéről adnak információt, hanem a belsejéről, az ionoszférájáról, illetve az Europának a Jupiter magnetoszférájával történő kölcsönhatásáról is. Az adatok arra is választ adhatnak, ha a felszín alatt valahol folyékony víz található. Az Europa melletti elhaladás megváltoztatta a Juno pályáját, és 43 napról 38-ra rövidítette a Jupiter körüli keringésének idejét. A Juno ezt megelőzően a Ganimedeszt látogatta meg hasonló közelségből 2021-ben, a következő célpont pedig az Io lesz 2023-ban és 2024-ben.
A NASA Juno űrszondája 2011. augusztus 5-én indult ötéves útjára Naprendszerünk legnagyobb bolygójához, a Jupiterhez, ahova 2016. július 4-én meg is érkezett, és a bolygó körül 53 napos poláris pályára állt a Jupiter felhőrétege felett. A misszió első része során az űrszonda 35-ször kerülte meg a Jupitert, miközben hatalmas mennyiségű adatot szolgáltatott, illetve a Jupiterről és holdjairól a nagyközönség számára is izgalmas felvételeket készített. A Juno felfedezései megváltoztatták a Jupiter atmoszférájáról és belső szerkezetéről alkotott korábbi képünket, és felfedtek egy, a bolygó időjárását meghatározó réteget, ami a vízfelhőknél kiterjedtebb. Arra is fény derült, hogy a Föld sűrű, szilárd vasmagjához hasonló az Europa belsejében nem található. Az Europa magja egy kiterjedt réteg a hold belsejében, melynek nincs jól definiálható határa: a szilárdabb törmelékek a köpenyben lévő hidrogénnel keverednek. A fő misszió végéhez közeledve az űrszonda pályája módosult, és így a teljes Jupiter-rendszer megfigyelésére is alkalmassá vált. Az űrszonda már a misszió meghosszabbított fázisában van, amelynek során legalább 2025 szeptemberéig folytatja a Jupiternek, gyűrűrendszerének és holdjainak megfigyelését. Ebben az időszakban történt a mostani elhaladás is az Europa melletti.
A Juno elsődleges célja a Jupiter eredetének és fejlődésének megértése. A Jupiter vastag felhőtakarója alatt fontos információkat találhatunk a Naprendszer kialakulásával kapcsolatban is. A Jupiter megismerése a más csillagok körül felfedezett exobolygók megértéséhez is hozzásegíthet. A Juno eredményei közé tartozik a Jupiter szilárd magjának felderítése, a Jupiter mágneses terének feltérképezése, az atmoszférában lévő víz és ammónia mennyiségének meghatározása, illetve a Jupiter körüli sarki fény észlelése. A Juno jelentősen hozzájárult ahhoz, hogy megértsük, hogyan keletkeznek az óriásbolygók, illetve milyen szerepet játszottak a Naprendszer kialakulásában.
A Juno név római mitológiai eredetű. Jupiter felhőkbe burkolózott, hogy elrejtse az igazi természetét, ám felesége, Juno átlátott ezeken a felhőkön, ugyanúgy, ahogy a Juno űrszonda is képes a Jupiter felhőrétegein keresztül tanulmányozni a bolygót.
Miért érdekes az Europa?
Évtizedekkel ezelőtt a tudományos-fantasztikus irodalomban felmerült: mi lenne, ha az Europa jégrétegei alatti óceánban létenéznek Földön kívüli életformák? Hasonlóak ahhoz, amik a Föld legzordabb körülményei között előfordulnak, ahogy az antarktiszi jég alatti Vosztok-tóban is. Eddig még semmi bizonyítékunk nincs, hogy az Europa valóban földön kívüli életet rejt-e, de a lehetőség önmagában is fontos célponttá teszi a Jupiter negyedik legnagyobb, Galilei által 1610-ben felfedezett holdját.
3100 km-es egyenlítői átmérőjével az Europa mérete a Holdnak nagyjából 90 százaléka. Ha tehát az Europa kerülne a Hold helyére, akkor a látszó mérete hasonló lenne, viszont sokkal fényesebb annál: az Europa jeges felszíne 5,5-szörösét veri vissza a ráeső fénynek a Holdunkhoz képest. Az Europa a Jupitertől 671000 km-re kering az óriásbolygó körül, és azt 3,5 naponta megkerüli úgy, hogy mindig ugyanazt a féltekéjét fordítja a bolygó felé. Mivel a Jupiter egyenlítői síkja (és egyben a holdjainak keringési síkja) csaknem megyegyezik a Nap körüli keringésének síkjával, a holdjain nem váltakoznak jelentősen az évszakok.
Az Europa rezonanciában van a Jupiter két másik Galilei-holdjával, az Ioval és Ganymedesszel: amíg a Ganymedes egyszer megkerüli a Jupitert, addig az Europa pontosan kétszer, az Io pedig pontosan négyszer kerüli meg. Az Europa pályája ellipszis alakú, tehát keringése során a távolsága a Jupitertől változó, illetve a Jupiter felé néző oldalra erősebb gravitáció hat, mint az átellenes oldalra, és ez a gravitációs különbség a hold két féltekéje között folyton változik, ami az árapályerők következtében árkokat / barázdákat, úgynevezett lineákat hoz létre a hold felszínén. Ha valóban létezik a jégfelszín alatti óceán, az árapályfűtés a tenger alatt vulkanikus vagy hidrotermális aktivitást is beindíthat, ami kedvező lenne az óceánban lévő esetleges életformák számára. Az Europa felszínén látható kevés kráterből következtetve a felszíne geológiailag fiatal, nem több mint 40-90 millió éves.
A Jupiter legnagyobb holdjai, a Galilei-holdak (Io, Europa, Ganymedes és Callisto) valószínűleg abból az anyagból keletkeztek, ami a Jupiter képződése után a környezetében megmaradt a Napot fiatal csillagként körülvevő por- és gázfelhőből, amiből a Naprendszerben lévő bolygók is kialakultak. Ezeknek a holdaknak a kora hasonló a Naprendszer korához: 4,5 milliárd évesek.
Már földi távcsövek mérései alapján kiderítették, hogy az Europa felszínét jég borítja, ami alatt valószínűleg folyékony víz, egy óceán található. 1979-ben mindkét Voyager űrszonda elhaladt a Jupiter mellett, és a felvételeik arra utaltak, hogy az Europán valóban található folyékony víz. További földi távcsöves mérések, illetve a Galileo űrszonda felvételei alapján is arra a következtesésre jutottak, hogy az Europa óceánja valóban létezik. Az óceán létezésének egy másik indirekt bizonyítéka a hold mágneses terének szerkezete, amely csak úgy értelmezhető, ha az Europa belső rétegeiben elektromosan vezető folyadék található, mint amilyen egy nagy kiterjedésű, sótartalmú óceán. A Galileo űrszonda eredményei közé tartozik olyan alakzatok detektálása, amelyek arra utalhatnak, hogy az Europa jeges felszíne lassú mozgásban, keveredésben van: a hidegebb, sűrűbb jég süllyed, míg a melegebb, kevésbé sűrű jég emelkedik a hő hatására.
Jelenlegi ismereteink szerint az Europa felszínét borító jégréteg 15-25 km vastag, amely alatt az óceán kiterjedése 60-150 km. Így annak ellenére, hogy az Europa átmérője negyede a Földének, az óceánja kétszerannyi vizet is tartalmazhat, mint amennyi az összes földi óceánban van. Az Europa óceánja jelenleg a Földön kívüli életformák keresésének egyik elsődleges célpontja. Lehetséges, hogy az Europa óceánját a holdon való landolás nélkül is megvizsgálhatja egy közel haladó űrszonda, amennyiben az Europa óceánjában lévő víz kiszivárog a bolygó körüli térbe, amire egyre több bizonyíték van. A Hubble űrtávcső és a Galileo űrszonda felvételei arra utalnak, hogy az Europa felszínéről kis mennyiségű víz akár a felszíntől 160 km-es magasságba is kiszökhet. 2019-ben a NASA kutatói által vezetett nemzetközi csoport az Europa felszíne felett elsőként vízpárát detektált a Keck Obszervatórium (Hawaii) infravörös spektrográfjával.
Az Europa név görög mitológiai eredetű: Zeusz (Jupiter görög megfelelője) egyik szeretője után lett elnevezve.
A Juno űrszonda után a következő küldetés, ami az Europáról információt szolgáltat majd, az Europa Clipper, a NASA fejlesztésben lévő űrszondája, amelynek tervezett felbocsátási ideje 2024 október. Az űrszonda ezt követően öt és fél évig utazik majd, hogy elérje a Jupiter rendszerét 2030 áprilisában. A Jupiter körüli pályára állását követően közel 50-szer közelíti majd meg az Europát, amelyek közül legközelebb 25 km-re halad majd el annak felszíne felett. A cél az Europa felszíne nagy részének közelről történő feltérképezése és annak felderítése, hogy lehetnek-e az Europa felszíne alatt olyan részek, amelyek potenciálisan alkalmasak földön kívüli életformák fenntartására.
Az Europa így még mindig az egyik legizgalmasabb célpont a Naprendszerben, és még sok érdekes felfedezés várható a jövőben is.
Szerző: Nagy Zsófia, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet