木星の第2衛星である。ガリレオ衛星と呼ばれる木星の四大衛星の中では最も小さく、発見されている木星の衛星の中では内側から6番目を公転する。月よりわずかに小さく、太陽系内の衛星の中では6番目に大きい。1610年にガリレオ・ガリレイによって発見され、ギリシア神話のゼウスが恋に落ちたテュロスの王女エウローペーにちなんで名づけられた。比較的明るい衛星で、双眼鏡でも観察できる。エウロパの主成分はケイ酸塩岩石で、水の氷からなる地殻を持ち[10]、おそらくは鉄とニッケルからなる金属核を持つ。酸素を主成分とした極めて薄い大気を持つ。表面にはひび割れや筋状の構造が見られるが、クレーターは比較的少ない。エウロパは既知の太陽系の天体の中で最も滑らかな表面を持っている[11]。存在するという仮説が提唱されており、その海に地球外生命が存在する可能性についても議論されている[12]。主要な理論モデルでは、潮汐力によるたわみに起因する加熱によって海が液体の状態に保たれ、プレートテクトニクスに似た氷の動きを駆動し、表面から下の海へ化学物質を吸収していることが示唆されている[13][14]。内部海に起源を持つと思われる塩がエウロパ表面に見られるいくつかの地形を覆っており、このことから内部海は海底との相互作用を起こしていることが示唆されている。これはエウロパにおける生命の居住可能性を決める上で重要な要素である[15]。ハッブル宇宙望遠鏡による観測では、土星の衛星エンケラドゥスで発見されているものと似た水蒸気の噴出が検出されている。これは氷火山の噴火現象に起因するものであると考えられている[16]。2018年5月には、1995年から2003年まで木星を周回していたガリレオ探査機で得られたデータの厳密な分析に基づき、エウロパでの水の噴出活動の存在を支持するさらなる証拠が得られている。このような噴出活動の存在は、衛星表面に着陸すること無くエウロパの内部海における生命の探査を行うための手助けになるのではないかと科学者は考えている[17][18][19][20]。エウロパは地上望遠鏡による観測に加え、1970年代前半以降は探査機のフライバイによる探査も行われている。1989年に打ち上げられたガリレオ探査機のミッションでは、現在のエウロパの全体のデータが得られている。これまでにエウロパに着陸した探査機は存在しないが、周回機や着陸機などのミッションがいくつか提案されている。ミッション期間中に2回のエウロパのフライバイを予定している[21]。アメリカ航空宇宙局では2020年代中盤に、エウロパを集中的に観測するエウロパ・クリッパー[22]の打ち上げを計画している[23]。外部リンク発見[編集]エウロパを含むガリレオ衛星の発見者であるガリレオ・ガリレイエウロパは、木星の他の3つの大きな衛星であるイオ、ガニメデとカリストと共に、ガリレオ・ガリレイによって1610年1月に発見された[2]。シモン・マリウスも同時期に独立に発見している。ガリレオが初めて木星の衛星を発見したのは1610年1月7日であり、パドヴァ大学において屈折望遠鏡を用いた観測で木星の周囲にある3つの天体を発見した。この時は望遠鏡が低倍率であったためイオとエウロパを分解できず、この2つは単一の光点としてしか観測されなかった。翌日の1610年1月8日になって、ガリレオはイオとエウロパを初めて別々の天体として認識した[2]。そのため、国際天文学連合ではガニメデとカリストの発見日は1610年1月7日としているものの、エウロパとイオについては初めて個別の天体として観測された日である1610年1月8日を発見日としている[2]。ガリレオによって発見されたこれらの4つの衛星は、合わせてガリレオ衛星と呼ばれている。Jovialis』の中で、マリウスはガリレオの発見より1週間前の1609年にエウロパやその他のガリレオ衛星を発見したと主張した。ガリレオはこの主張を疑い、マリウスのこの著作は盗作であるとして退けた。マリウスの観測記録はユリウス暦の1609年12月29日から始まっており、これはガリレオが用いていたグレゴリオ暦では1610年1月8日にあたる[24]。ガリレオがマリウスより先に発見を発表していることから、ガリレオが発見者として記録されている[25]。命名[編集]エウロパの名称は他の多くの衛星と同様に、ギリシア神話の登場人物から付けられている。エウロパはゼウスが恋に落ちたテュロスの王女エウローペーが語源であり、そのラテン語形である。エウローペーはフェニキアの古代都市ティルスの王の娘である。英語読みからユーロパとも表記される場合もある。いう名前に落ち着いた[26]。フランスの天文学者ニコラ=クロード・ファブリ・ド・ペーレスクはこれらの衛星にメディチ家にちなんだ個別の名前を提案したが、彼の提案は採用されなかった[26]。命名しようとしたが、これも定着しなかった。その後マリウスはヨハネス・ケプラーの助言を受け、エウロパなどの現在定着している名称を改めて提案した[26][28][29][30]。マリウスが提案したこれらの名称は長い間にわたって顧みられることはなく、20世紀中盤までは一般的ではなかった[31]。「木星の二番目の衛星」という名前で言及された。土星の衛星が発見された後になってようやく、ケプラーとマリウスによる名称が木星の衛星に対して使われるようになった[26]。発見当初は内側から2番目を公転する衛星だと認識されていたが、1892年にガリレオ衛星よりも内側を公転するアマルテアが発見され、エウロパは内側から3番目の衛星となった。いう名称は現在でも使われており[31]、エウロパは木星の第2衛星と認識されている[32]。軌道と自転[編集]イオ、エウロパとガニメデのラプラス共鳴のアニメーション。軌道離心率はわずか0.009であり、ほぼ円軌道に近い。他のガリレオ衛星と同様にエウロパは木星に対して潮汐固定されており、公転周期と自転周期が一致している。そのため常に同じ面を木星に向けながら公転している。エウロパの表面に定義することができ、その地点では木星は常にほぼ真上に見え続けることになる。エウロパの本初子午線はこの木星直下点を通るように定義されている[34]。ある研究では、エウロパの木星に対する潮汐固定は完全ではなく、実際には全体が同期自転を起こしているわけではないという可能性も示唆されている[35]。これによると、エウロパは公転よりも速く自転しているか、あるいは少なくとも過去のどこかの段階では同期していない自転を起こしていた可能性があるとされる。このことは、エウロパ内部の質量分布に非対称性があることと、地下の液体の層によって氷地殻と内部の岩石部分が分離されている、すなわち表面の氷地殻が内部海の上に浮いた構造になっている可能性を示唆している[35]。エウロパは、イオ、ガニメデと軌道共鳴を起こしている。連なった軌道共鳴となっている。ガニメデが自身の軌道を一周する間にエウロパは軌道を二周、イオは四周する[36][37]。常にイオが近点、エウロパが遠点にいる時に発生する。エウロパとガニメデの合も、エウロパが近点にいる時に発生する[36]。イオとエウロパの合の経度とエウロパとガニメデの合の経度は同じ割合で変化し、そのために三重の合は発生しない。イオとエウロパとガニメデの3つが木星から見て同じ方向に並ぶことは決して無い。このような複雑な軌道共鳴はラプラス共鳴と呼ばれる[38]。エウロパの軌道離心率は非常に小さいがゼロではなく、他のガリレオ衛星、主にイオからの重力的な擾乱によってこの値が維持されている[41]。軌道離心率が完全にゼロではない影響で、エウロパの木星直下点は平均位置のまわりでわずかに振動する。軌道離心率がゼロではないため、軌道を一周する間にエウロパと木星との距離は変化する。エウロパが木星にわずかに近付くと木星からの重力が強くなり、潮汐力によってエウロパは木星の方向とその逆方向の向きに引き伸ばされる。エウロパが木星からわずかに遠ざかると、木星からの重力が弱くなり潮汐力も弱まるため、球に近い形状に緩和しようとする。この変化によって内部海に潮汐が発生する。この潮汐によってエウロパの内部が揉まれて熱が発生し、内部海を液体の状態に保つことを可能とし、地下での地質学的な活動が継続的に駆動されている[13][41]。軌道離心率は主にイオとの平均運動共鳴によって継続的に維持されているため、潮汐によって継続的に加熱され続けることができる[13][41]。エウロパの表面を走る独特の亀裂の分析から、過去のある段階ではエウロパは自転軸が傾いた状態で自転していた可能性があるという結果が得られている[43]。これが正しければ、エウロパ表面に見られる様々な特徴を説明することができる。エウロパの表面を縦横に走る亀裂のネットワークは、全球的な海洋における強い潮汐によって地殻に引き起こされた応力の記録として用いることができる。潮汐によって地殻にに大きな応力がかかった場合、亀裂が発生する。エウロパの凍った地殻にどのような応力の履歴が記録されているか、内部海の潮汐によってどれだけの熱が生み出されているか、そして海がどれくらいの期間に渡って液体であったのかの計算は、エウロパの自転軸の傾きに依存する。エウロパの自転軸の傾きは、エウロパ表面の亀裂がこれまでに考えられていたよりも遥かに新しい時期に形成された可能性があることを示唆している[43]。これは、過去の自転軸の向く方向は一日に数度程度変化し、歳差運動の周期は数ヶ月程度になりうると推定されたことが理由である。自転軸の傾斜はエウロパの海の年齢推定にも影響を及ぼしうる。潮汐力は内部の熱源となりエウロパの海を液体に保つことができるが、自転軸の傾斜が存在すると潮汐力によってさらなる熱が生み出される。このようなさらなる加熱は液体の海をより長い時間存在することを可能にする。この仮説上の自転軸の変化がいつ発生したのかは分かっていない[43]。物理的特性[編集]地球、月とエウロパのサイズの比較。太陽系内の衛星としては6番目に大きく、また太陽系内の全天体の中では15番目に大きい天体である。平均密度から、組成は地球型惑星と似ていることが示唆されており、主成分はケイ酸塩岩石である[44]。程度の水の外層を持っていると推定されている。外側は凍った氷の地殻となっており、氷の下には液体の海が存在していることが確実視されている[13][45]。固有の磁場は持っていないものの、ガリレオ探査機による磁場の測定データからは、木星の磁気圏との相互作用によって生じる誘導磁場を持っていることが示されており、内部に電気伝導率の高い物質の層が存在していることを示唆している[46]。この層は塩分の多い海水である可能性が高い。(真の極移動)、これは氷地殻がマントルにしっかりと接着している場合は起こり得ない現象である[47]。したがって、岩石のマントルと氷地殻は内部海によって分離されている可能性がある[35]。エウロパはおそらく金属鉄からなる核を持つ[48][49]。表面の特徴[編集]ガリレオが撮影したエウロパの先行半球の画像。左は自然色に近く、右は色を強調してある。エウロパは太陽系の天体の中で最もなめらかな表面を持つ天体であり、山脈やクレーターなどの大規模な地形に乏しいという特徴を持つ[50]。メートルの氷の尖塔状の地形で覆われているとされている。これは直上から当たる太陽光によって氷が昇華し、垂直方向の割れ目を形成することで形成されると考えられている[51][52][53]。ガリレオで得られた画像はこれらの特徴を識別できるほどの解像度ではなかったものの、レーダー観測と熱観測のデータからはこのような地形が存在するという解釈を支持する結果が得られている[53]。エウロパを横切る目立つ模様は、低い地形を強調しているアルベドの特徴である。エウロパの表面は地殻変動が非常に活発で若いため、クレーターはほとんど見られない[54][55]。エウロパの氷地殻はアルベドが0.64であり、この値は衛星の中では最も高い部類である[33][55]。このことも、エウロパの表面は若く地質学的に活発であることを意味している。エウロパが経験したであろう彗星衝突の頻度の推定に基づくと、表面の年齢は2000万年から1億8000万年程度だと考えられる[56]。エウロパの表面の特徴を説明するために提案されている複数の仮説にはしばしば矛盾をはらむものもあり、現時点では完全な科学的なコンセンサスは得られていない[57]。被曝をする量に相当する[58]。この放射線量は、一日の曝露で人間に重大な疾患や死をもたらしうるほどの水準である[59]。エウロパにはたらく潮汐力は、月が地球に及ぼす潮汐力よりも1,000倍ほど強い。線状地形)」や「マキュラ(白斑)」のような独特の地形が多く形成されている。これらの地形はギリシア神話とケルト神話、およびイギリス各地の新石器時代に作られた巨石記念物が残っている場所などから名付けられている。Europa」も参照ガリレオによる実際の色に近いエウロパのモザイク写真。木星の反対側の半球を写したものであり、多数の線条が見られる。エウロパ表面の直線上の割れ目による複雑なパターン。