EUROPA (SATELIT): KARAKTERISTIK, KOMPOSISI, ORBIT, PERGERAKAN - ARTE - 2025

Europa adalah satelit atau bulan alami Jupiter, ditemukan pada 1610 oleh astronom Italia, Galileo Galilei (1564-1642). Ini adalah bagian dari apa yang disebut bulan Galilea, bersama dengan Ganymede, Io dan Callisto. Namanya berasal dari karakter dalam mitologi Yunani: Europa adalah ibu dari Raja Minos dari Kreta, salah satu dari banyak pecinta raja para dewa.

Astronom Jerman Simon Marius, sezaman dengan Galileo, mengusulkan nama tersebut dalam karyanya, yang juga mengkreditkan penemuan satelit Yovian sebelum Galileo mengumumkannya.

Gambar 1. Gambar warna alami Europa yang diambil oleh misi Galileo, garis-garis tersebut kemungkinan adalah retakan di kerak bumi dengan batuan terbuka. Sumber: Wikimedia Commons. NASA / JPL / DLR / Domain publik

Sebutan lain yang digunakan untuk satelit ini dan saat ini tidak digunakan adalah yang awalnya diusulkan oleh Galileo, dengan angka Romawi. Jadi, Europa juga merupakan Jupiter II, karena ini adalah bulan Galilea kedua yang dekat dengan planet tersebut (Io adalah yang terdekat tetapi ada empat bulan lain yang lebih kecil).

Akhirnya para astronom jatuh ke dalam saran Marius, yang mungkin telah menemukan satelit secara terpisah dari Galileo.

Penemuan bulan-bulan Galilea yang mengorbit Jupiter merupakan tonggak penting bagi sains. Ini memperkuat teori heliosentris Copernicus dan membuat umat manusia menyadari bahwa Bumi bukanlah pusat alam semesta.

Namun, bulan-bulan Galilea bertahan untuk waktu yang lama sebagai titik cahaya kecil, terlihat dengan teleskop yang mengorbit Jupiter.

Itu sampai misi tak berawak Pioneer, Voyager, Galileo, dan New Horizons membawa banyak informasi tentang Europa dan satelit yang tersisa dari planet raksasa.

Karakteristik umum

Kemungkinan layak huni

Europa, sedikit lebih kecil dari Bulan, memiliki lautan air di bawah permukaannya dan dilindungi dari angin matahari oleh medan magnet Jovian, yang memberinya prospek untuk dihuni.

Gambar 2. Perbandingan ukuran Europa, kiri bawah, dengan Bumi dan Bulan. Sumber: Wikimedia Commons. Apollo 17 Gambar Seluruh Bumi: NASA Gambar Teleskopik Bulan Purnama: Gregory H. Revera Gambar Europa: NASA / JPL / Domain publik

Ditambah fakta bahwa Eropa kemungkinan tektonik. Dan selain Bumi, hingga saat ini belum ada benda langit lain dengan geologi kompleks yang diketahui.

Suasana

Ia juga memiliki atmosfer, lemah tetapi dengan oksigen, dan kepadatannya, meskipun tidak setinggi Bumi, menunjukkan bahwa terdapat jumlah batuan yang baik dalam komposisinya.

Permukaan

Permukaan beku sangat halus, hampir tidak dilintasi garis yang ditunjukkan pada gambar 1.

Garis-garis ini kemungkinan mencerminkan tekanan pada kerak es setebal 100-150 km yang menutupi Europa, memperlihatkan batuan di bawahnya, yang di bawahnya terdapat air cair.

Ada cukup panas di pedalaman Europa untuk menjaga samudra ini, karena pemanasan pasang surut.

Pasang surut dianggap umum sebagai fenomena yang khas dari massa samudra, namun tarikan gravitasi tidak hanya menggantikan air, tetapi juga batuan. Dan proses ini menghasilkan gesekan yang menghilangkan energi gerak orbital menjadi panas.

Tidak ada medan magnet

Melalui pengukuran medan magnet yang dilakukan oleh misi tak berawak, diketahui bahwa Europa kekurangan medan magnetnya sendiri. Namun mereka juga mendeteksi adanya inti besi dan lapisan air yang kaya akan kandungan mineral di bawah kerak bumi.

Pengukuran ini menunjukkan bahwa kompas seorang musafir yang tiba di Eropa akan mengalami ayunan liar, terutama saat pendekatan ke Yupiter maksimal. Dan medan magnet Jovian yang intens berinteraksi dengan bahan konduktif dari lapisan tanah bawah, menyebabkan fluktuasi ini.

Albedo Eropa

Diketahui bahwa Europa memiliki permukaan yang dingin dan sedikit tidak rata, bukan hanya karena informasi yang diperoleh melalui gambar, tetapi juga karena pengukuran yang dilakukan terhadap albedonya.

Albedo obyek apapun - astronomi atau alam lainnya - adalah pecahan cahaya yang dipantulkannya. Itulah mengapa nilainya berkisar dari 0 hingga 1.

Jika albedo bernilai 0 artinya benda tersebut menyerap semua cahaya tanpa memantulkan apapun, sebaliknya jika 1 ia memantulkannya secara utuh.

Cermin adalah objek dengan albedo besar dan Europa adalah 0,69. Artinya, ia memantulkan sekitar 69% cahaya yang mencapai permukaannya, sebuah indikasi bahwa es yang menutupinya bersih dan baru.

Oleh karena itu, permukaan Europa relatif muda, diperkirakan berumur sekitar 10 juta tahun. Permukaan dengan es tua cenderung agak sangat gelap dan memiliki albedo yang lebih sedikit.

Fakta lain yang mendukungnya adalah bahwa permukaan Europa hampir tidak memiliki kawah tumbukan, menunjukkan aktivitas geologis yang cukup untuk menghapus bukti dampak.

Salah satu dari sedikit kawah ini muncul di bagian bawah gambar 1. Ini adalah titik terang berbentuk tahi lalat dengan pusat gelap, yang disebut Kawah Pwyll, untuk menghormati dewa Celtic dari dunia bawah.

Ringkasan karakteristik fisik utama Eropa

Gerakan penerjemahan

Europa bergerak mengitari Jupiter dengan jangka waktu lebih dari 3 setengah hari, mengikuti orbit yang cukup melingkar.

Keunikan gerak translasi Europa adalah rotasi sinkron dengan Jupiter. Oleh karena itu, ia selalu menunjukkan wajah yang sama ke planet, seperti halnya Bulan ke Bumi. Fenomena ini disebut juga tidal coupling.

Gambar 3. Europa selalu menunjukkan wajah yang sama ke Jupiter berkat rotasi sinkron. Sumber: NASA.

Kopling pasang surut dicirikan oleh fakta bahwa dibutuhkan waktu yang sama bagi objek untuk mengorbit di sekitar benda paling masif - Jupiter dalam hal ini - seperti yang dilakukannya satu revolusi penuh pada porosnya sendiri.

Penjelasannya adalah bahwa benda langit bukanlah massa titik, tetapi benda dengan dimensi yang cukup besar. Untuk alasan ini, gaya gravitasi yang diberikan Jupiter pada satelitnya tidak homogen, lebih kuat di sisi terdekat, dan kurang kuat di sisi jauh.

Ini menciptakan distorsi periodik di Europa, yang juga dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang secara teratur diberikan oleh bulan-bulan Galilea terdekat lainnya: Ganymede dan Io.

Hasilnya adalah penguatan gaya gravitasi dalam fenomena yang dikenal sebagai resonansi orbital, saat bulan-bulan lain menarik Europa secara gravitasi pada interval waktu yang tepat.

Resonansi Laplace

Dan tentu saja Eropa melakukan hal yang sama dengan bulan-bulan lainnya, menciptakan semacam harmoni di antara mereka semua.

Efek gravitasi timbal balik dari bulan-bulan Galilea disebut resonansi Laplace, menurut penemunya, ahli matematika dan astronom Prancis, Pierre Simon de Laplace pada 1805.

Ada beberapa macam resonansi dalam fisika. Ini adalah resonansi langka di mana periode revolusi ketiga bulan berada dalam rasio 1: 2: 4. Setiap gaya yang diberikan pada salah satu anggota sistem ini ditransmisikan ke yang lain, melalui interaksi gravitasi.

Gambar 4. Animasi resonansi orbit antara satelit-satelit Galilea. Sumber: Wikimedia Commons. Pengguna: Matma Rex / Domain publik.

Oleh karena itu gaya pasang surut membuat seluruh Eropa menjadi sasaran lugs dan kompresi yang berasal dari pemanasan yang dijelaskan di atas. Dan itu juga menyebabkan Europa memiliki lautan air cair di dalamnya.

Gerakan rotasi

Europa memiliki gerakan rotasi di sekitar sumbunya, yang, seperti yang telah kita katakan, memiliki durasi yang sama dengan periode orbit, berkat kopling pasang surut yang dimilikinya dengan Jupiter.

Komposisi

Unsur yang sama hadir di Eropa seperti di Bumi. Di atmosfer terdapat oksigen, besi dan silikat berada di inti, sedangkan air, zat yang paling mencolok, menempati lapisan di bawah kerak.

Air di bawah Europa kaya akan garam mineral, seperti natrium klorida atau garam biasa. Kehadiran magnesium sulfat dan asam sulfat sebagian dapat menjelaskan garis kemerahan yang melintasi permukaan satelit.

Dipercaya juga bahwa di Eropa terdapat tholin, senyawa organik yang terbentuk berkat radiasi ultraviolet.

Tholin banyak ditemukan di dunia es seperti Europa dan bulan Saturnus, Titan. Karbon, nitrogen, dan air dibutuhkan untuk membentuknya.

Struktur internal

Struktur internal Europa mirip dengan Bumi, karena ia memiliki inti, mantel, dan kerak. Kepadatannya, bersama dengan Io, lebih tinggi daripada dua bulan Galilea lainnya, yang menunjukkan kandungan silikat yang lebih tinggi.

Gambar 5. Struktur internal empat bulan Galilea, menurut model teoritis. Sumber: Kutner, M. Astronomy: perspektif fisik.

Inti Europa tidak terbuat dari logam cair (berbeda dengan Io), yang menunjukkan bahwa air di bawah kerak memiliki kandungan mineral yang tinggi, karena magnet Europa berasal dari interaksi antara konduktor yang baik seperti air dengan garam. dan medan magnet Jupiter yang intens.

Unsur radioaktif berlimpah di mantel berbatu, yang memancarkan energi saat membusuk dan merupakan sumber panas internal lain untuk Europa, selain pemanasan pasang surut.

Lapisan air terluar, sebagian beku dan sebagian cair, diperkirakan memiliki ketebalan 100 km di beberapa daerah, meskipun yang lain mengklaim hanya sekitar 200 m.

Bagaimanapun, para ahli sepakat bahwa jumlah air cair di Europa bisa dua kali lebih banyak dari yang ada di Bumi.

Dipercaya juga bahwa ada danau di celah-celah kerak es, seperti yang ditunjukkan pada gambar 6, yang juga bisa menampung kehidupan.

Permukaan es menerima interaksi terus menerus dengan partikel bermuatan yang dikirim dari sabuk radiasi Jovian. Magnetisme Yupiter yang kuat mempercepat muatan listrik dan memberinya energi. Dengan demikian partikel mencapai permukaan es dan memecah molekul air.

Energi yang cukup dilepaskan dalam proses tersebut, cukup untuk membentuk awan gas bercahaya di sekitar Europa yang diamati oleh probe Cassini saat menuju Saturnus.

Gambar 6. Struktur internal Eropa menurut model yang dibuat dengan informasi yang tersedia. Sumber: Wikimedia Commons.

geologi

Misi tak berawak telah memberikan banyak informasi tentang Europa, tidak hanya dalam banyaknya gambar beresolusi tinggi yang mereka kirimkan dari permukaan, tetapi juga karena efek gravitasi Europa pada pesawat ruang angkasa.

Gambar tersebut mengungkapkan permukaan kuning yang sangat muda, tanpa relief yang terlihat seperti gunung yang menjulang tinggi atau kawah yang menonjol, tidak seperti satelit Galilea lainnya.

Namun yang paling mencolok adalah jaringan garis-garis berliku-liku yang terus menerus berpotongan dan terlihat jelas pada gambar 1.

Para ilmuwan percaya bahwa garis-garis ini berasal dari celah dalam di es. Dilihat lebih dekat, garis-garis tersebut memiliki tepi gelap dengan garis tengah yang lebih terang yang diyakini sebagai hasil dari geyser besar.

Gambar 7. Geyser Europa, dilihat oleh Hubble. Sumber: NASA.

Kolom uap (bulu) yang menjulang tinggi beberapa kilometer ini terdiri dari air hangat yang naik dari interior melalui retakan, seperti yang dilaporkan oleh pengamatan dari Teleskop Luar Angkasa Hubble.

Beberapa analisis mengungkapkan jejak yang ditinggalkan oleh air dengan kandungan mineral tinggi dan kemudian menguap.

Ada kemungkinan bahwa di bawah kerak Europa ada proses subduksi, seperti yang terjadi di Bumi, di mana lempeng tektonik berkumpul di tepinya, bergerak relatif satu sama lain dalam apa yang disebut zona subduksi.

Tapi tidak seperti Bumi, lempeng terbuat dari es yang bergerak di atas lautan cair, bukan magma, seperti halnya di Bumi.

Kemungkinan layak huni di Eropa

Banyak ahli yakin bahwa lautan di Eropa dapat mengandung kehidupan mikroba, karena kaya akan oksigen. Selain itu, Eropa memiliki atmosfer yang meski tipis, namun dengan adanya oksigen, merupakan unsur yang diperlukan untuk menopang kehidupan.

Pilihan lain untuk mendukung kehidupan adalah danau yang dikemas dalam kerak es Europa. Saat ini mereka hanyalah asumsi dan lebih banyak bukti yang hilang untuk mengkonfirmasi mereka.

Beberapa bukti terus ditambahkan untuk memperkuat hipotesis ini, misalnya adanya mineral lempung di kerak bumi, yang di Bumi berhubungan dengan bahan organik.

Dan zat penting lainnya yang, menurut temuan baru, ditemukan di permukaan Europa adalah natrium klorida atau garam biasa. Para ilmuwan telah menemukan bahwa garam meja, di bawah kondisi yang berlaku di Eropa, memperoleh warna kuning pucat, yang terlihat di permukaan satelit.

Jika garam ini berasal dari lautan di Eropa, itu berarti mereka sangat mungkin memiliki kemiripan dengan yang terestrial, dan dengan itu kemungkinan untuk menampung kehidupan.

Penemuan ini tidak serta merta menyiratkan adanya kehidupan di Eropa, tetapi, jika dikonfirmasi, satelit tersebut memiliki kondisi yang cukup untuk perkembangannya.

Sudah ada misi NASA bernama Europa Clipper, yang saat ini sedang dikembangkan dan bisa diluncurkan dalam beberapa tahun mendatang.

Di antara tujuannya adalah mempelajari permukaan Europa, geologi satelit dan komposisi kimianya, serta konfirmasi keberadaan samudra di bawah kerak. Kami harus menunggu sedikit lebih lama untuk mengetahuinya.

Referensi

1. BBC. Mengapa Europa bulan es Jupiter adalah kandidat terbaik untuk menemukan kehidupan luar angkasa di Tata Surya? Diperoleh dari: bbc.com.
2. Eales, S. 2009. Planet dan Sistem Planet. Wiley-Blackwell.
3. Kutner, M. 2003. Astronomi: perspektif fisik. Cambridge University Press.
4. Pasachoff, J. 2007. The Cosmos: Astronomy in the new Millennium. Edisi ketiga. Thomson-Brooks / Cole.
5. Seeds, M. 2011. Tata Surya. Edisi Ketujuh. Pembelajaran Cengage.
6. Wikipedia. Eropa (bulan). Dipulihkan dari: en.wikipedia.org.
7. Wikipedia. Europa Clipper. Diperoleh dari: es.wikipedia.org.