أوروبا (القمر)

أوروبا ( / jʊˈ صʊصə /​​​​​^{أوروبا (ⓘ} ) هو أصغر أقمار جاليليوالأربعة التابعة لكوكبالمشتريوأقلها كتلة. يمكن رصده منالأرضباستخدام المناظير العادية، وهوقمر ذو كتلة كوكبية، أصغر قليلاً وأقل كتلة منقمر. أوروبا قمر جليدي، وهو الأقرب إلى كوكب المشتري من بين أقمار جاليليو الجليدية الثلاثة. ونتيجة لذلك، يتميز بسطح حديث نسبياً تشكل بفعلالتسخين المدّي.

يتكون قمر أوروبا بشكل رئيسي من صخور السيليكات ، ويُحتمل أن يكون له نواة من الحديد والنيكل . ^{[ 17 ]} يتميز بغلاف جوي رقيق للغاية يتكون أساسًا من الأكسجين . سطح أوروبا شاحب اللون، حديث التكوين الجيولوجي، تتخلله شقوق وخطوط بنية فاتحة؛ ويفتقر سطحه إلى معالم واسعة النطاق كالجبال والفوهات ، مما يجعله أكثر الأجسام الصلبة المعروفة نعومة في النظام الشمسي . يُعزى حداثة ونعومة السطح إلى وجود محيط مائي تحته، والذي يُحتمل أن يؤوي حياة خارج كوكب الأرض . ^{[ 18 ]} يشير النموذج السائد إلى أن الحرارة الناتجة عن حركة المد والجزر تُبقي المحيط سائلاً وتُحرك الجليد بطريقة مشابهة لحركة الصفائح التكتونية ، مما يؤدي إلى امتصاص المواد الكيميائية من السطح إلى المحيط تحته. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

قد يُغطي ملح البحر من محيط جوفي بعض المعالم الجيولوجية على سطح أوروبا، مما يُشير إلى تفاعل هذا المحيط مع قاع البحر. وقد يكون لهذا الأمر أهمية في تحديد ما إذا كانت أوروبا صالحة للسكن. ^{[ 21 ]} إضافةً إلى ذلك، رصد تلسكوب هابل الفضائي أعمدة من بخار الماء تُشبه تلك التي رُصدت على قمر إنسيلادوس التابع لكوكب زحل ، والتي يُعتقد أنها ناتجة عن ينابيع جليدية ثائرة . ^{[ 22 ]} في مايو 2018، قدّم علماء الفلك أدلةً داعمةً لنشاط أعمدة الماء على سطح أوروبا، استنادًا إلى تحليل مُحدّث للبيانات التي جُمعت من مسبار غاليليو الفضائي، الذي دار حول كوكب المشتري من عام 1995 إلى عام 2003. يُمكن أن يُساعد هذا النشاط الباحثين في البحث عن الحياة في محيط أوروبا الجوفي دون الحاجة إلى الهبوط على سطح القمر. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} في مارس 2024، أفاد علماء الفلك بأن سطح أوروبا قد يحتوي على نسبة أكسجين أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

اكتُشف قمر أوروبا بشكل مستقل على يد سيمون ماريوس وجاليليو جاليلي . ^{[ 2 ]} أطلق ماريوس عليه لاحقًا اسم أوروبا ، وهي والدة الملك مينوس ملك كريت الفينيقية وعشيقة زيوس (المكافئ اليوناني لكوكب المشتري الروماني ). بالإضافة إلى عمليات الرصد بالتلسكوبات الأرضية، خضع قمر أوروبا للدراسة من خلال سلسلة من تحليقات المركبات الفضائية، أولها في أوائل سبعينيات القرن العشرين. وتُعدّ مهمة جاليليو ، التي أُطلقت عام 1989، المصدر الرئيسي للبيانات الحالية عن أوروبا. لم تهبط أي مركبة فضائية على سطح أوروبا حتى الآن، على الرغم من وجود العديد من بعثات الاستكشاف المقترحة. في سبتمبر 2022، حلّقت المركبة الفضائية جونو على بُعد حوالي 320 كيلومترًا (200 ميل) من أوروبا للحصول على صورة مقرّبة حديثة. ^{[ 29 ]} أما مهمة مستكشف أقمار المشتري الجليدية (Juice) التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، فهي مهمة إلى غانيميد أُطلقت في 14 أبريل 2023، وستتضمن تحليقين بالقرب من أوروبا. ^{[ 30 ] [ 31 ]} تم إطلاق مركبة يوروبا كليبر التابعة لناسا في 14 أكتوبر 2024. ^{[ 32 ] [ 33 ]}

اكتشف غاليليو غاليلي قمر أوروبا، إلى جانب أقمار المشتري الثلاثة الكبيرة الأخرى، وهي آيو ، وجانيميد ، وكاليستو ، في 8 يناير 1610، ^{[ 2 ]} وربما بشكل مستقل من قبل سيمون ماريوس . في 7 يناير، رصد غاليليو آيو وأوروبا معًا باستخدام تلسكوب انكساري بقوة تكبير 20 ضعفًا في جامعة بادوا ، لكن دقة الرؤية المنخفضة لم تسمح بفصل الجسمين. في الليلة التالية، رأى آيو وأوروبا لأول مرة كجسمين منفصلين. ^{[ 2 ]}

يُنسب اسم قمر أوروبا إلى القمر نفسه ، وهي ابنة ملك صور الفينيقي في الأساطير اليونانية . ومثل جميع أقمار غاليليو، سُمّي قمر أوروبا تيمنًا بعشيقة زيوس ، النظير اليوناني لكوكب المشتري . وقد تقرّب زيوس من أوروبا وأصبحت ملكة جزيرة كريت . [ ^{34 ] اقترح} سيمون ماريوس نظام التسمية، ^{[ 35 ]} ونسب الاقتراح إلى يوهانس كيبلر . ^{[ 35 ] [ 36 ]}

يُلام جوبيتر كثيرًا من قِبل الشعراء بسبب نزواته العاطفية غير المنتظمة. ويُذكر على وجه الخصوص ثلاث عذارى سعى جوبيتر إلى مغازلتهن سرًا بنجاح: إيو، ابنة نهر إيناخوس، وكاليستو ابنة ليكاون، وأوروبا ابنة أجينور. ثم كان هناك غانيميد، الابن الوسيم للملك تروس، الذي اتخذ جوبيتر شكل نسر، ونقله إلى السماء على ظهره، كما يروي الشعراء في أساطيرهم... لذلك، أعتقد أنني لن أكون مخطئًا إذا سميت الأولى إيو، والثانية أوروبا، والثالثة غانيميد، نظرًا لعظمة نورها، والرابعة كاليستو... ^{[ 37 ] [ 38 ]}

تراجعت شعبية هذه الأسماء لفترة طويلة، ولم تُعاود الاستخدام العام إلا في منتصف القرن العشرين. ^{[ 39 ]} في معظم المؤلفات الفلكية القديمة ، يُشار إلى أوروبا ببساطة بتسميتها بالأرقام الرومانية ، جوبيتر 2 (وهو نظام قدمه غاليليو أيضًا)، أو باسم "القمر الثاني للمشتري". في عام 1892، دفع اكتشاف أمالثيا ، التي كان مدارها أقرب إلى المشتري من مدارات أقمار غاليليو، أوروبا إلى المركز الثالث. اكتشفت مركبات فوياجر الفضائية ثلاثة أقمار داخلية أخرى في عام 1979، لذا تُعتبر أوروبا الآن القمر السادس للمشتري، على الرغم من أنها لا تزال تُشار إليها باسم جوبيتر 2. [ ^{39 ] استقر} الشكل الصفي على كلمة Europan . ^{[ 6 ] [ 40 ]}

لم تُمنح أقمار الكواكب الأخرى غير أقمار الأرض رموزًا في المراجع الفلكية. اقترح دينيس موسكوفيتز، مهندس البرمجيات الذي صمم معظم رموز الكواكب القزمة ، استخدام الحرف اليوناني إبسيلون (الحرف الأول من كلمة أوروبا) مع الخط الأفقي لرمز كوكب المشتري كرمز لأوروبا ( ). هذا الرمز غير شائع الاستخدام. ^{[ 41 ]}

يدور قمر أوروبا حول كوكب المشتري في حوالي 3.55 يومًا، بنصف قطر مداري يبلغ حوالي 670,900  كيلومتر. وبمقدار انحراف مداري لا يتجاوز 0.009، يكون مداره شبه دائري، وميله المداري بالنسبة لمستوى خط استواء المشتري صغير، إذ يبلغ 0.470 درجة. ^{[ 42 ]} ومثل أقمار غاليليو الأخرى ، يرتبط أوروبا بالمشتري ارتباطًا مدّيًا ، حيث يواجه نصفه كوكب المشتري باستمرار. ولهذا السبب، توجد نقطة تحت مستوى المشتري على سطح أوروبا، يبدو منها المشتري وكأنه معلق فوقها مباشرة. ويمر خط الزوال الرئيسي لأوروبا بهذه النقطة. ^{[ 43 ]} وتشير الأبحاث إلى أن الارتباط المدّي قد لا يكون تامًا، إذ اقتُرح دوران غير متزامن : يدور أوروبا حول محوره أسرع من دورانه حول المشتري، أو على الأقل كان كذلك في الماضي. يشير هذا إلى عدم تناسق في توزيع الكتلة الداخلية، وأن طبقة من السائل تحت السطح تفصل القشرة الجليدية عن الجزء الداخلي الصخري. ^{[ 12 ]}

يُسبب الانحراف الطفيف لمدار أوروبا، الناتج عن اضطرابات الجاذبية من الأجرام الغاليلية الأخرى، تذبذب نقطة أوروبا شبه الجوفية حول موضع متوسط. فعندما تقترب أوروبا قليلاً من المشتري، تزداد جاذبية المشتري، مما يؤدي إلى استطالة أوروبا باتجاهه وابتعادها عنه. وعندما تبتعد أوروبا قليلاً عن المشتري، تضعف جاذبية المشتري، مما يؤدي إلى عودة أوروبا إلى شكلها الكروي، مُحدثةً المد والجزر في محيطها. ويتم ضخ الانحراف المداري لأوروبا باستمرار بواسطة رنين حركتها المتوسطة مع قمر آيو. ^{[ 44 ]} وهكذا، يُعجن انثناء المد والجزر باطن أوروبا، مُوفراً لها مصدراً للحرارة، مما قد يسمح لمحيطها بالبقاء سائلاً، بينما يُحرك العمليات الجيولوجية تحت السطحية. ^{[ 19 ] [ 44 ]} المصدر الأساسي لهذه الطاقة هو دوران كوكب المشتري، الذي يستمد طاقته من قمر آيو عبر المد والجزر الذي يُحدثه على كوكب المشتري، ثم تنتقل هذه الطاقة إلى قمري أوروبا وجانيميد عن طريق الرنين المداري. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

أظهر تحليل الشقوق الفريدة التي تُبطّن سطح أوروبا أدلةً على أنها دارت حول محور مائل في وقتٍ ما. إذا صحّ ذلك، فسيُفسّر العديد من خصائص أوروبا. تُشكّل شبكة الشقوق المتشابكة الهائلة على سطح أوروبا سجلاً للضغوط الناتجة عن المد والجزر الهائل في محيطها العالمي. قد يؤثر ميل محور أوروبا على حسابات مقدار التاريخ المُسجّل في قشرتها المتجمدة، وكمية الحرارة المُتولّدة من المد والجزر في محيطها، وحتى مدة بقاء المحيط سائلاً. يجب أن تتمدد طبقة الجليد لتستوعب هذه التغيرات. وعندما يزداد الضغط، تتشقق. قد يُشير ميل محور أوروبا إلى أن شقوقها قد تكون أحدث بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. والسبب في ذلك هو أن اتجاه قطب الدوران قد يتغير بمقدار بضع درجات يوميًا، مُكملاً دورة ترنّح واحدة خلال عدة أشهر. كما قد يؤثر الميل على تقديرات عمر محيط أوروبا. يُعتقد أن قوى المد والجزر تولد الحرارة التي تُبقي محيط أوروبا سائلاً، وأن ميل محور الدوران سيؤدي إلى توليد المزيد من الحرارة بفعل قوى المد والجزر. هذه الحرارة الإضافية كانت ستسمح للمحيط بالبقاء سائلاً لفترة أطول. مع ذلك، لم يُحدد بعد متى حدث هذا التحول المفترض في محور الدوران. ^{[ 46 ]}

أوروبا أصغر قليلاً من قمر الأرض . يبلغ قطرها ما يزيد قليلاً عن 3100 كيلومتر (1900 ميل) ، وهي سادس أكبر قمر وخامس عشر أكبر جرم في المجموعة الشمسية . وهي الأقل كتلة بين أقمار غاليليو. تشير كثافتها الكلية إلى أنها مشابهة في تركيبها للكواكب الأرضية ، إذ تتكون أساسًا من صخور السيليكات . ^{[ 47 ]} 

الهيكل الداخلي

يُقدّر أن أوروبا تمتلك طبقة خارجية من الماء بسمك حوالي 100 كيلومتر (62 ميلًا) ، جزء منها متجمد على شكل قشرة، وجزء آخر على شكل محيط سائل تحت الجليد. وقد أظهرت بيانات حديثة للمجال المغناطيسي من مركبة غاليليو المدارية أن أوروبا تمتلك مجالًا مغناطيسيًا مستحثًا نتيجة تفاعلها مع مجال المشتري، مما يشير إلى وجود طبقة موصلة تحت السطح. ^{[ 48 ]} ومن المرجح أن تكون هذه الطبقة محيطًا من الماء السائل المالح. ويُقدّر أن أجزاءً من القشرة قد دارت بزاوية تقارب 80 درجة، أي كادت أن تنقلب رأسًا على عقب (انظر الانجراف القطبي الحقيقي )، وهو أمر غير مرجح إذا كان الجليد ملتصقًا بقوة بالوشاح. ^{[ 49 ]} ومن المحتمل أن تحتوي أوروبا على نواة من الحديد المعدني . ^{[ 50 ] [ 51 ]}  

المحيط تحت السطحي

يُجمع العلماء على وجود طبقة من الماء السائل تحت سطح أوروبا، وأن الحرارة الناتجة عن حركة المد والجزر تُبقي هذا المحيط الجوفي سائلاً. ^{[ 19 ] [ 52 ]} يبلغ متوسط ​​درجة حرارة سطح أوروبا حوالي 110 كلفن (-160 درجة مئوية ؛ -260 درجة فهرنهايت ) عند خط الاستواء، و 50 كلفن فقط (-220 درجة مئوية؛ -370 درجة فهرنهايت) عند القطبين، مما يُبقي قشرة أوروبا الجليدية صلبة كالصخر. ^{[ 15 ]} ظهرت أولى الدلائل على وجود محيط جوفي من خلال دراسات نظرية حول التسخين الناتج عن المد والجزر (نتيجة لمدار أوروبا غير المنتظم قليلاً ورنينه المداري مع أقمار غاليليو الأخرى). ويُؤكد أعضاء فريق التصوير في غاليليو وجود هذا المحيط الجوفي استنادًا إلى تحليل صور فوياجر وغاليليو . ^{[ 52 ]} المثال الأبرز هو "تضاريس الفوضى"، وهي سمة شائعة على سطح أوروبا، يفسرها البعض على أنها منطقة ذاب فيها المحيط الجوفي عبر القشرة الجليدية. هذا التفسير مثير للجدل. يفضل معظم الجيولوجيين الذين درسوا أوروبا ما يُعرف بنموذج "الجليد السميك"، حيث نادرًا ما تفاعل المحيط، إن لم يكن أبدًا، بشكل مباشر مع السطح الحالي. ^{[ 53 ]} أفضل دليل على نموذج الجليد السميك هو دراسة الفوهات الكبيرة على سطح أوروبا. تحيط حلقات متحدة المركز بأكبر هياكل الاصطدام، ويبدو أنها مملوءة بجليد طري مسطح نسبيًا؛ بناءً على ذلك، وعلى كمية الحرارة المحسوبة الناتجة عن مد وجزر أوروبا، يُقدّر أن سمك القشرة الخارجية من الجليد الصلب يتراوح بين 10 و30 كيلومترًا (6 إلى 20 ميلًا ) ، ^{[ 54 ] [ 55 ]} بما في ذلك طبقة "جليد دافئ" مرنة، مما قد يعني أن عمق المحيط السائل تحتها قد يصل إلى حوالي 100 كيلومتر (60 ميلًا) . ^{[ 56 ]} يؤدي هذا إلى حجم محيطات أوروبا يبلغ 3×10^ ¹⁸ متر ^مكعب ، أي ما بين ضعفين إلى ثلاثة أضعاف حجم محيطات الأرض. ^{[ 57 ] [ 58 ]}          

The thin-ice model suggests that Europa's ice shell may be only a few kilometers thick. However, most planetary scientists conclude that this model considers only those topmost layers of Europa's crust that behave elastically when affected by Jupiter's tides.^[59] One example is flexure analysis, in which Europa's crust is modeled as a plane or sphere weighted and flexed by a heavy load. Models such as this suggest the outer elastic portion of the ice crust could be as thin as 200 metres (660 ft). If the ice shell of Europa is really only a few kilometers thick, this "thin ice" model would mean that regular contact of the liquid interior with the surface could occur through open ridges, causing the formation of areas of chaotic terrain.^[59] Large impacts going fully through the ice crust would also be a way that the subsurface ocean could be exposed.^[60][61] However, research published in 2026 indicates that Europa's seafloor may be geologically "quiet" today. Modeling of the moon's silicate interior suggests that the rocky crust is too strong to be fractured by current tidal forces, potentially limiting the chemical energy available for life at the seafloor. According to this model any processes able to sustain habitable conditions at the Europan seafloor today must therefore be independent of ongoing tectonic activity.^[62]

Composition

The Galileo orbiter found that Europa has a weak magnetic moment, which is induced by the varying part of the Jovian magnetic field. The field strength at the magnetic equator (about 120 nT) created by this magnetic moment is about one-sixth the strength of Ganymede's field and six times the value of Callisto's.^[63] The existence of the induced moment requires a layer of a highly electrically conductive material in Europa's interior. The most plausible candidate for this role is a large subsurface ocean of liquid saltwater.^[50]

منذ أن حلّقت المركبة الفضائية فوياجر بالقرب من أوروبا عام ١٩٧٩، عمل العلماء على فهم تركيب المادة ذات اللون البني المحمر التي تغطي الشقوق وغيرها من المعالم على سطح أوروبا. ^{[ ٦٤ ]} تشير الأدلة الطيفية إلى أن الخطوط والمعالم الداكنة ذات اللون الأحمر على سطح أوروبا قد تكون غنية بأملاح مثل كبريتات المغنيسيوم ، التي ترسبت بفعل تبخر الماء المتدفق من باطنها. ^{[ ٦٥ ]} يُعدّ هيدرات حمض الكبريتيك تفسيرًا محتملاً آخر للملوث المرصود طيفيًا. ^{[ ٦٦ ]} في كلتا الحالتين، ولأن هذه المواد عديمة اللون أو بيضاء عندما تكون نقية، فلا بد من وجود مادة أخرى لتفسير اللون المحمر، ويُشتبه في أنها مركبات كبريتية . ^{[ ٦٧ ]}

تُطرح فرضية أخرى لتفسير المناطق الملونة، وهي أنها تتكون من مركبات عضوية غير حيوية تُعرف مجتمعةً باسم الثولينات . ^{[ 68 ] [ 69 ] [ 64 ]} يُشير شكل فوهات الصدمات والتلال على سطح أوروبا إلى تدفق مواد سائلة من الشقوق حيث تحدث عمليات التحلل الحراري والإشعاعي . ولتكوين الثولينات الملونة على أوروبا، لا بد من وجود مصدر للمواد (الكربون والنيتروجين والماء) ومصدر للطاقة لإحداث التفاعلات. يُفترض أن الشوائب الموجودة في قشرة الجليد المائي على سطح أوروبا تنشأ من باطنها على شكل أحداث بركانية جليدية تُعيد تشكيل سطحها، كما يُفترض أنها تتراكم من الفضاء على شكل غبار بين الكواكب. ^{[ 68 ]} تحمل الثولينات دلالات مهمة في علم الأحياء الفلكي ، إذ قد تلعب دورًا في الكيمياء ما قبل الحيوية ونشأة الحياة . ^{[ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]}

تم الاستدلال على وجود كلوريد الصوديوم في المحيط الداخلي من خلال خاصية امتصاص عند 450 نانومتر، وهي خاصية مميزة لبلورات كلوريد الصوديوم المُشعَّعة. وقد رُصدت هذه الخاصية في رصد تلسكوب هابل الفضائي لمناطق الفوضى، ويُفترض أنها مناطق صعود حديث للمياه الجوفية. ^{[ 73 ]} يحتوي المحيط الجوفي لأوروبا على الكربون ^{[ 74 ]} ، وقد لوحظ على الجليد السطحي على شكل تركيز لثاني أكسيد الكربون داخل منطقة تارا ، وهي منطقة جيولوجيًا أعيد تشكيل سطحها حديثًا. ^{[ 75 ]} تُظهر رصدات مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة ( NIRSpec) لتلسكوب جيمس ويب الفضائي أن نصف الكرة الشمالي يُظهر جليدًا مائيًا بلوريًا تحت السطح، بينما يهيمن الجليد غير المتبلور على السطح. في منطقتي تارا وبويز في نصف الكرة الجنوبي، يهيمن الجليد المائي البلوري على كل من السطح والطبقات الأعمق. من المرجح أن تشهد هاتان المنطقتان عملية إعادة تبلور حراري مستمرة، حيث يتسبب الإشعاع بالقرب من كوكب المشتري في تحول الجسيمات إلى الحالة غير المتبلورة في الطبقة العليا التي لا تتجاوز 10 ميكرونات خلال فترة تقل عن 15 يومًا. ^{[ 76 ]}

أظهرت إعادة معالجة أطياف الأشعة تحت الحمراء القديمة لأوروبا، التي التقطها مسبار غاليليو، وجود حزمة امتصاص ضعيفة عند طول موجي 2.2 ميكرومتر ، والتي تم تحديدها على أنها أمونيا . يشير موقع الحزمة إلى وجود الأمونيا إما على شكل هيدرات الأمونيا أو كلوريد الأمونيوم . تتوافق شدة الحزمة مع خصائص سطحية خطية أو شريطية، مما يوحي بأن الأمونيا قد صعدت مؤخرًا من الأسفل عبر البراكين الجليدية الانصبابية أو آليات مماثلة. يمكن أن يؤدي وجود الأمونيا في مياه المحيط إلى خفض درجة حرارة ذوبان الجليد بشكل ملحوظ، مما ينتج عنه محيط أكثر سمكًا وأقل غنىً بالتركيب الكيميائي . ^{[ 77 ]}

ريش

التقط تلسكوب هابل الفضائي صورةً لأوروبا عام 2012، فُسِّرت على أنها عمود من بخار الماء يتصاعد من قرب قطبها الجنوبي. ^{[ 79 ] [ 78 ]} تشير الصورة إلى أن ارتفاع العمود قد يصل إلى 200 كيلومتر (120 ميلًا) ، أي أكثر من 20 ضعف ارتفاع جبل إيفرست. ^{[ 22 ] [ 80 ] [ 81 ]} مع أن الملاحظات والنماذج الحديثة تشير إلى أن أعمدة بخار الماء النموذجية حول أوروبا قد تكون أصغر بكثير. ^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ]} وقد اقتُرح أنه إذا وُجدت هذه الأعمدة، فهي تظهر بشكل متقطع ^{[ 85 ]} ومن المرجح أن تظهر عندما تكون أوروبا في أبعد نقطة لها عن كوكب المشتري، بما يتوافق مع تنبؤات نماذج قوة المد والجزر . ^{[ 86 ]} عُرضت أدلة تصويرية إضافية من تلسكوب هابل الفضائي في سبتمبر 2016. ^{[ 87 ] [ 88 ]}  

في مايو 2018، قدّم علماء الفلك أدلةً تدعم وجود نشاط أعمدة الماء على سطح أوروبا، استنادًا إلى تحليل نقدي مُحدّث للبيانات المُستقاة من مسبار غاليليو الفضائي، الذي دار حول كوكب المشتري بين عامي 1995 و2003. حلّق غاليليو بالقرب من أوروبا عام 1997 على بُعد 206 كيلومترات (128 ميلًا) من سطح القمر، ويُرجّح الباحثون أنه ربما يكون قد مرّ عبر عمود من الماء. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} قد يُساعد هذا النشاط في البحث عن الحياة في محيط أوروبا الجوفي دون الحاجة إلى الهبوط على سطح القمر. ^{[ 23 ]}  

تبلغ قوة المد والجزر حوالي ألف ضعف تأثير القمر على الأرض . والقمر الوحيد الآخر في المجموعة الشمسية الذي يُظهر أعمدة من بخار الماء هو إنسيلادوس . ^{[ 22 ]} ويُقدّر معدل ثوران أوروبا بحوالي 7000  كجم/ثانية ^{[ 86 ]} مقارنةً بحوالي 200  كجم/ثانية لأعمدة إنسيلادوس. ^{[ 89 ] [ 90 ]} وإذا تأكد ذلك، فسيُتيح إمكانية التحليق فوق العمود للحصول على عينة لتحليلها في الموقع . وهذا من شأنه أن يُغني عن استخدام مركبة هبوط للحفر عبر كيلومترات من الجليد. ^{[ 87 ] [ 91 ] [ 92 ]}

في نوفمبر 2020، نُشرت دراسة في مجلة "جيوفيزيكال ريسيرش ليترز" العلمية المحكمة ، تشير إلى أن أعمدة البخار الجليدي قد تنشأ من المياه الموجودة داخل قشرة أوروبا، وليس من محيطها الجوفي. واقترح نموذج الدراسة، باستخدام صور من مسبار غاليليو الفضائي، أن مزيجًا من التجمد والضغط قد يؤدي إلى جزء على الأقل من النشاط البركاني الجليدي. وبالتالي، فإن الضغط الناتج عن جيوب المياه المالحة المهاجرة سينفجر في النهاية عبر القشرة، مُحدثًا هذه الأعمدة. وقد طرحت سارة فاجنتس، من جامعة هاواي في مانوا، فرضية أن النشاط البركاني الجليدي على أوروبا قد ينجم عن تجمد وضغط جيوب السوائل في القشرة الجليدية، وكانت أول من قام بنمذجة هذه العملية ونشر بحث عنها عام 2003. ^{[ 93 ]} أشار بيان صحفي صادر عن مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، استنادًا إلى دراسة نُشرت في نوفمبر 2020، إلى أن الأعمدة المتصاعدة من جيوب السوائل المهاجرة قد تكون أقل ملاءمة للحياة. ويعود ذلك إلى نقص الطاقة الكافية التي تحتاجها الكائنات الحية للنمو، على عكس الفتحات الحرارية المائية المقترحة في قاع المحيط تحت السطحي. ^{[ 94 ] [ 95 ]}

لم تجد دراسة نُشرت عام 2026 أي دليل على وجود بخار ماء موضعي على سطح أوروبا، مما يشير إلى أن الملاحظات السابقة كانت بسبب عدم دقة تحديد موقع قرص أوروبا في صور التلسكوب. ^{[ 96 ]}

مصادر الحرارة

تتلقى أوروبا الطاقة الحرارية من التسخين المدّي ، والذي يحدث من خلال عمليات الاحتكاك المدّي والانثناء المدّي الناتجة عن التسارع المدّي : تتبدد الطاقة المدارية والدورانية على شكل حرارة في لب القمر والمحيط الداخلي والقشرة الجليدية. ^{[ 97 ]}

الاحتكاك المدّي

تتحول تيارات المد والجزر في المحيطات إلى حرارة بفعل فقدان الحرارة الناتج عن الاحتكاك في المحيطات وتفاعلها مع قاعها الصلب وقشرتها الجليدية العلوية. في أواخر عام 2008، طُرحت فرضية مفادها أن كوكب المشتري قد يُبقي محيطات أوروبا دافئةً عن طريق توليد موجات مد وجزر كوكبية ضخمة عليها، وذلك بسبب ميل محورها الصغير، وإن كان غير معدوم. يُولّد هذا ما يُسمى بموجات روسبي التي تنتقل ببطء شديد، بسرعة بضعة كيلومترات فقط في اليوم، ولكنها قادرة على توليد طاقة حركية كبيرة. بالنسبة للتقدير الحالي لميل المحور البالغ 0.1 درجة ، فإن رنين موجات روسبي سيحتوي على 7.3 × 10¹⁸ جول من الطاقة الحركية، وهي أكبر بألفي مرة من طاقة التدفق الناتج عن قوى المد والجزر السائدة. ^{[ 98 ] [ 99 ]} قد يكون تبديد هذه الطاقة المصدر الرئيسي للحرارة في محيط أوروبا. ^{[ 98 ] [ 99 ]}

مرونة المد والجزر

يُؤدي انثناء المد والجزر إلى عجن باطن أوروبا وقشرتها الجليدية، مما يُصبح مصدرًا للحرارة. ^{[ 100 ]} اعتمادًا على مقدار الميل، قد تكون الحرارة الناتجة عن تدفق المحيط أكبر بمئة إلى آلاف المرات من الحرارة الناتجة عن انثناء لب أوروبا الصخري استجابةً لجاذبية كوكب المشتري والأقمار الأخرى التي تدور حوله. ^{[ 101 ]} قد يسخن قاع بحر أوروبا بفعل انثناء القمر المستمر، مما يُحفز نشاطًا حراريًا مائيًا مشابهًا للبراكين تحت سطح البحر في محيطات الأرض. ^{[ 97 ]}

تشير التجارب ونماذج الجليد المنشورة عام 2016 إلى أن تبديد الحرارة الناتج عن انحناء المد والجزر يمكن أن يولد حرارة في جليد أوروبا تفوق ما كان يعتقده العلماء سابقًا بعشرة أضعاف. ^{[ 102 ] [ 103 ]} وتُظهر نتائجهم أن معظم الحرارة المتولدة من الجليد تأتي في الواقع من بنيته البلورية (شبكته) نتيجةً للتشوه، وليس من الاحتكاك بين حبيبات الجليد. ^{[ 102 ] [ 103 ]} وكلما زاد تشوه الغطاء الجليدي، زادت الحرارة المتولدة.

التحلل الإشعاعي

إضافةً إلى التسخين المدّي، قد يكون باطن أوروبا مُسخّنًا أيضًا بفعل تحلّل المواد المشعة ( التسخين الإشعاعي ) داخل الوشاح الصخري. ^{[ 97 ] [ 104 ]} لكن النماذج والقيم المرصودة أعلى بمئة ضعف من تلك التي يُمكن أن يُنتجها التسخين الإشعاعي وحده، ^{[ 105 ]} مما يُشير إلى أن التسخين المدّي له دورٌ رئيسي في أوروبا. ^{[ 106 ]}

في عام 1973، التقطت المركبة الفضائية بايونير 10 أولى الصور المقربة لكوكب أوروبا. كانت المركبة بعيدة جدًا بحيث لم تتمكن من الحصول على صور أكثر تفصيلاً.

صورة تفصيلية لأوروبا عام 1979 بواسطة المركبة الفضائية فوياجر 2

أشارت الحسابات الجاذبية في بداية القرن العشرين إلى أن تكوين أوروبا غني بالماء، وكشفت الملاحظات الأرضية التي أجراها جيرارد كويبر عن تكوين الجليد المائي في عام 1957. ^{[ 153 ] [ 154 ] [ 155 ]}

بدأ استكشاف أوروبا مع تحليق المركبتين الفضائيتين بايونير 10 و 11 بالقرب من كوكب المشتري في عامي 1973 و1974 على التوالي. وكانت الصور المقربة الأولى ذات دقة منخفضة مقارنةً بالبعثات اللاحقة. سافرت مسبارتا فوياجر عبر نظام المشتري في عام 1979، موفرتين صورًا أكثر تفصيلًا لسطح أوروبا الجليدي. ^{[ 156 ]} أشارت الصور إلى احتمال وجود محيط سائل تحته. ^{[ 157 ]} ابتداءً من عام 1995، دار مسبار غاليليو الفضائي حول المشتري لمدة ثماني سنوات، حتى عام 2003، وقدم أدق دراسة لأقمار غاليليو حتى الآن. وشملت هذه الدراسة "مهمة غاليليو أوروبا" و"مهمة غاليليو الألفية"، مع العديد من التحليقات القريبة من أوروبا. ^{[ 158 ]} في عام 2007، صورت مركبة نيو هورايزونز أوروبا أثناء تحليقها بالقرب من نظام المشتري في طريقها إلى بلوتو . ^{[ 159 ]} في عام 2022، حلّقت المركبة المدارية جونو بالقرب من أوروبا على مسافة 352  كيلومترًا (219  ميلًا). ^{[ 29 ] [ 160 ]}

في عام 2012، اختارت وكالة الفضاء الأوروبية ( ESA ) مهمة استكشاف أقمار المشتري الجليدية (Juice) لتكون ضمن خططها. ^{[ 31 ] [ 161 ]} تتضمن هذه المهمة تحليقين بالقرب من أوروبا، لكنها تركز بشكل أكبر على غانيميد . ^{[ 162 ]} أُطلقت المهمة في عام 2023، ومن المتوقع أن تصل إلى المشتري في يوليو 2031 بعد أربع مناورات مساعدة جاذبية وثماني سنوات من السفر. ^{[ 163 ]}

في عام 2011، أوصت هيئة المسح العشري لعلوم الكواكب الأمريكية بإرسال مهمة إلى أوروبا . ^{[ 164 ]} واستجابةً لذلك، كلّفت وكالة ناسا بإجراء دراسات مفاهيمية لمركبة هبوط على سطح أوروبا في عام 2011، إلى جانب مفاهيم لمركبة تحليق بالقرب من أوروبا ( يوروبا كليبر )، ومركبة مدارية حولها. ^{[ 165 ] [ 166 ]} ويركز خيار المركبة المدارية على علوم المحيطات، بينما يركز خيار التحليق المتعدد ( كليبر ) على علوم الكيمياء والطاقة. وفي 13 يناير 2014، أعلنت لجنة الاعتمادات في مجلس النواب عن مشروع قانون جديد مدعوم من الحزبين يتضمن تمويلًا بقيمة 80  مليون دولار لمواصلة دراسات مفاهيم مهمة أوروبا. ^{[ 167 ] [ 168 ]}

In July 2013 an updated concept for a flyby Europa mission called Europa Clipper was presented by the Jet Propulsion Laboratory (JPL) and the Applied Physics Laboratory (APL).^[169] In May 2015, NASA announced that it had accepted development of the Europa Clipper mission, and revealed the instruments it would use.^[170] The aim of Europa Clipper is to explore Europa in order to investigate its habitability, and to aid in selecting sites for a future lander. The Europa Clipper would not orbit Europa, but instead orbit Jupiter and conduct 45 low-altitude flybys of Europa during its envisioned mission. The probe would carry an ice-penetrating radar, short-wave infrared spectrometer, topographical imager, and an ion- and neutral-mass spectrometer. The mission was launched on 14 October 2024 aboard a Falcon Heavy.^[171]

Old proposals

في أوائل العقد الأول من الألفية الثانية، تم اقتراح مهمة "مسبار أوروبا المداري" بقيادة ناسا، ومهمة "مسبار غانيميد المداري" بقيادة وكالة الفضاء الأوروبية، كمهمة رائدة لاستكشاف الكواكب الخارجية ، وتحديدًا أقمار المشتري الجليدية، تحت مسمى " مهمة نظام أوروبا-المشتري" ، مع خطة إطلاق مُحكمة في عام 2020. ^{[ 180 ]} وفي عام 2009، مُنحت هذه المهمة الأولوية على مهمة "نظام تيتان-زحل" . ^{[ 181 ]} في ذلك الوقت، كانت هناك منافسة من مقترحات أخرى. ^{[ 182 ]} فقد اقترحت اليابان مهمة "مسبار الغلاف المغناطيسي للمشتري" .

كان مشروع "جوفيان يوروبا أوربيتر" دراسة مفاهيمية ضمن برنامج "الرؤية الكونية" التابع لوكالة الفضاء الأوروبية عام 2007. وكان من بين المفاهيم الأخرى مشروع " آيس كليبر " ^{[ 183 ]} ،الذي كان سيستخدم مركبة اصطدام مشابهة لتلك المستخدمة في مهمة "ديب إمباكت" ، حيث كان من المفترض أن تصطدم المركبة بسطح يوروبا بشكل مُتحكم فيه، مُولِّدةً سحابة من الحطام يتم جمعها بواسطة مركبة فضائية صغيرة تحلق عبر هذه السحابة. ^{[ 183 ] ​​[ 184 ]}

كانت مركبة جوبيتر المدارية لأقمار جوبيتر الجليدية (JIMO) مركبة فضائية تعمل بالطاقة النووية ومزودة بمحركات أيونية، وقد أُلغي مشروعها عام 2006. ^{[ 173 ] [ 185 ]} وكانت جزءًا من مشروع بروميثيوس . ^{[ 185 ]} اقترحت مهمة الهبوط على أوروبا مركبة هبوط صغيرة تعمل بالطاقة النووية على سطح أوروبا لصالح JIMO. ^{[ 186 ]} وكان من المقرر أن تسافر هذه المركبة مع المركبة المدارية، التي ستعمل أيضًا كمحطة ترحيل للاتصالات مع الأرض. ^{[ 186 ]}

مسبار أوروبا المداري – كان الهدف منه تحديد امتداد المحيط وعلاقته بالأعماق الداخلية. ويمكن أن تشمل حمولة الأجهزة نظامًا فرعيًا لاسلكيًا، ومقياس ارتفاع ليزري ، ومقياس مغناطيسي ، ومسبار لانغمير ، وكاميرا مسح. ^{[ 187 ] [ 188 ]} حصل مسبار أوروبا المداري على الموافقة في عام 1999، لكن تم إلغاؤه في عام 2002. وكان هذا المسبار مزودًا برادار خاص لاختراق الجليد يسمح له بمسح ما تحت السطح. ^{[ 107 ]}

طُرحت أفكار أكثر طموحاً، بما في ذلك استخدام جهاز تصادم مع مثقاب حراري للبحث عن المؤشرات الحيوية التي قد تكون متجمدة في الطبقات السطحية الضحلة. ^{[ 189 ] [ 190 ]}

يقترح مشروع آخر طُرح عام ٢٠٠١ استخدام "مسبار إذابة" ضخم يعمل بالطاقة النووية ( روبوت تجميدي ) لإذابة الجليد حتى يصل إلى المحيط. ^{[ ١٧٣ ] [ ١٩١ ]} وبمجرد وصوله إلى الماء، يُطلق مركبة غاطسة ذاتية التشغيل ( روبوت مائي ) لجمع المعلومات وإرسالها إلى الأرض. ^{[ ١٩٢ ]} ويخضع كل من الروبوت التجميدي والروبوت المائي لعملية تعقيم دقيقة لمنع اكتشاف الكائنات الحية الأرضية بدلاً من الكائنات الحية الأصلية، ولمنع تلوث قاع المحيط. ^{[ ١٩٣ ]} ولم يصل هذا النهج المقترح بعد إلى مرحلة التخطيط المفاهيمي الرسمي. ^{[ ١٩٤ ]}

حتى الآن، لا يوجد دليل على وجود حياة على أوروبا، لكن القمر برز كواحد من أكثر المواقع ترجيحًا في النظام الشمسي لاحتمالية وجود حياة. ^{[ 144 ] [ 195 ]} قد توجد الحياة في محيطه الجليدي، ربما في بيئة مشابهة للفتحات الحرارية المائية في أعماق محيطات الأرض . ^{[ 174 ] [ 196 ]} حتى لو افتقرت أوروبا إلى النشاط الحراري المائي البركاني، فقد وجدت دراسة أجرتها ناسا عام 2016 أن مستويات الهيدروجين والأكسجين المشابهة لتلك الموجودة على الأرض يمكن إنتاجها من خلال عمليات مرتبطة بعملية التمعدن السربنتيني والمؤكسدات المشتقة من الجليد، والتي لا تتضمن النشاط البركاني بشكل مباشر . ^{[ 197 ]} في عام 2015، أعلن العلماء أن الملح من محيط جوفي قد يغطي على الأرجح بعض المعالم الجيولوجية على أوروبا، مما يشير إلى تفاعل المحيط مع قاع البحر. قد يكون هذا الأمر مهمًا في تحديد ما إذا كانت أوروبا قابلة للسكن. ^{[ 21 ] [ 198 ]} إن احتمال وجود ماء سائل على اتصال مع غلاف أوروبا الصخري قد حفز الدعوات لإرسال مسبار إلى هناك. ^{[ 199 ]}

تُحفّز الطاقة الناتجة عن قوى المد والجزر العمليات الجيولوجية النشطة داخل قمر أوروبا، تمامًا كما هو الحال، ولكن بدرجة أوضح بكثير، على قمره الشقيق آيو . ورغم أن أوروبا، مثل الأرض ، قد تمتلك مصدرًا داخليًا للطاقة ناتجًا عن التحلل الإشعاعي، إلا أن الطاقة المتولدة عن قوى المد والجزر ستكون أكبر بعدة مراتب من أي مصدر إشعاعي. ^{[ 200 ]} قد توجد الحياة على أوروبا متجمعة حول الفتحات الحرارية المائية في قاع المحيط، أو أسفل قاع المحيط، حيث من المعروف أن الكائنات الحية الدقيقة تعيش داخل الصخور على الأرض. أو قد توجد ملتصقة بالسطح السفلي لطبقة الجليد على أوروبا، كما هو الحال مع الطحالب والبكتيريا في المناطق القطبية للأرض، أو تطفو بحرية في محيط أوروبا. ^{[ 201 ]} إذا كانت محيطات أوروبا شديدة البرودة، فلن تحدث عمليات بيولوجية مماثلة لتلك المعروفة على الأرض؛ وإذا كانت شديدة الملوحة، فلن تتمكن من البقاء في تلك البيئة إلا الكائنات المحبة للملوحة الشديدة. ^{[ 201 ]} في عام 2010، اقترح ريتشارد غرينبيرغ من جامعة أريزونا نموذجًا مفاده أن تشعيع الجليد على سطح أوروبا قد يُشبع قشرتها بالأكسجين وبيروكسيد الهيدروجين، والتي يمكن نقلها بعد ذلك عبر العمليات التكتونية إلى المحيط الداخلي. قد تجعل هذه العملية محيط أوروبا مُؤكسجًا مثل محيطنا في غضون 12  مليون سنة فقط، مما يسمح بوجود أشكال حياة معقدة متعددة الخلايا. ^{[ 202 ]}

تشير الأدلة إلى وجود بحيرات من الماء السائل محاطة بالكامل بالقشرة الجليدية الخارجية لأوروبا، وهي منفصلة عن محيط سائل يُعتقد أنه موجود في أعماق أكبر أسفل القشرة الجليدية، ^{[ 203 ] [ 129 ]} بالإضافة إلى جيوب مائية تُشكّل تلالًا جليدية على شكل حرف M عندما يتجمد الماء على السطح، كما هو الحال في جرينلاند. ^{[ 204 ]} إذا تأكدت هذه الأدلة، فقد تُشكّل البحيرات والجيوب المائية موطنًا محتملاً آخر للحياة. تشير الأدلة إلى وفرة بيروكسيد الهيدروجين في معظم أنحاء سطح أوروبا. ^{[ 205 ]} ولأن بيروكسيد الهيدروجين يتحلل إلى أكسجين وماء عند مزجه بالماء السائل، يرى الباحثون أنه قد يكون مصدرًا مهمًا للطاقة للكائنات الحية البسيطة. مع ذلك، في 4 مارس 2024، أفاد علماء الفلك أن سطح أوروبا قد يحتوي على كمية أكسجين أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

تم تحديث نماذج صلاحية السكن الحديثة لأوروبا في عام 2026 لتعكس قاعًا بحريًا "هادئًا جيولوجيًا". يشير غياب الصدوع النشطة إلى أن الأنظمة الحرارية المائية عالية الطاقة، مثل "المدخنات السوداء"، من غير المرجح وجودها على أوروبا اليوم. في حين أنه قد لا يزال هناك تدفق للسوائل منخفضة الحرارة داخل قاع البحر العلوي، فإن انخفاض معدل تفاعل الماء مع الصخور سيحد بشكل كبير من الطاقة الكيميائية وأزواج الأكسدة والاختزال المتاحة لدعم الحياة الكيميائية ذاتية التغذية. وقد أشار الباحثون إلى أنه في حين أن أوروبا ربما كانت أكثر نشاطًا جيولوجيًا في الماضي بسبب زيادة انحرافها المداري، إلا أنها قد تفتقر حاليًا إلى "المحرك" التكتوني اللازم للحفاظ على محيط حيوي قوي. وأشار الباحثون إلى أن أي عمليات قادرة على الحفاظ على ظروف صالحة للسكن في قاع بحر أوروبا اليوم يجب أن تكون مستقلة عن النشاط التكتوني الجاري. ^{[ 62 ]}

تم رصد معادن شبيهة بالطين (وتحديدًا، السيليكات الصفائحية )، والتي غالبًا ما ترتبط بالمواد العضوية على الأرض، على القشرة الجليدية لأوروبا. ^{[ 206 ]} قد يكون وجود هذه المعادن ناتجًا عن اصطدام مع كويكب أو مذنب. ^{[ 206 ]} وقد تكهن بعض العلماء بأن الحياة على الأرض ربما تكون قد قُذفت إلى الفضاء بفعل اصطدامات الكويكبات ووصلت إلى أقمار المشتري في عملية تُعرف باسم التبذر الصخري . ^{[ 207 ]}

خلصت أبحاث أخرى إلى وجود آلية محتملة تسمح للجرف الجليدي لأوروبا بالحفاظ على قابلية السكن المحتملة من خلال عملية التقطير اللزج. وخلصت الدراسة إلى أن قطرات الغلاف الصخري المتساقطة من جرف أوروبا إلى محيطها الجوفي قد توفر كمية كافية من المواد اللازمة لقابلية سكن مستدامة محتملة. ^{[ 208 ] [ 209 ]}

مستقبل بعيد

معظم النجوم ، كالشمس ، في نهاية مرحلة التسلسل الرئيسي من حياتها، تتطور إلى نجم عملاق أحمر . ثم عند موتها، تتخلص من طبقاتها الخارجية لتصبح قزمًا أبيض . عندما تمر الشمس بهذه المرحلة بعد حوالي 5 مليارات سنة، سيتأثر قمر أوروبا بشكل كبير. ^{[ 210 ]} سيكون مصير أوروبا مشابهًا إلى حد كبير لمصير أقمار جاليليو الأخرى التابعة لكوكب المشتري وبعض أقمار زحل . ^{[ 211 ]}

عندما تصل المنطقة الصالحة للسكن حول الشمس إلى أوروبا، ستؤدي حرارة الشمس، هذا العملاق الأحمر، إلى تبخر الجليد على سطح أوروبا ، مُشكّلةً محيطًا عالميًا مؤقتًا. وسيتبخر الجليد من جانب أوروبا المواجه للمشتري أكثر بكثير من الجانب الآخر. سيؤدي هذا إلى تكوين غلاف جوي رقيق من بخار الماء على أوروبا ، يستمر لحوالي 0.2 مليار سنة حتى تمتد المنطقة الصالحة للسكن إلى ما وراء أوروبا. ^{[ 212 ]} ثم يُقذف هذا الماء إلى الفضاء. ^{[ 213 ]} ومع ذلك، وطالما احتفظت أوروبا بمحيطها، يبقى احتمال ازدهار الحياة أو ظهورها قائمًا خلال تلك الفترة المحدودة، إذ استغرقت الحياة على الأرض حوالي مئتي مليون سنة لتتطور. ^{[ 214 ] [ 211 ]}

• أقمار كوكب المشتري
• أقمار غاليليو (أكبر أربعة أقمار لكوكب المشتري)
• أقمار كوكب المشتري في الخيال
• قائمة الفوهات على سطح أوروبا
• قائمة المعالم الجيولوجية على أوروبا
• قائمة السلالات على أوروبا
• فرضية الأرض المتجمدة
• عالم المحيطات
• مياه خارج الأرض