Европа или Юпитер: интересные факты

Евро́па (др.-греч. Ἐυρώπη), или Юпитер II — шестой спутник Юпитера, наименьший из четырёх галилеевых спутников, тем не менее, один из самых крупных спутников в Солнечной системе. Европа была обнаружена в 1610 году Галилео Галилеем^[1] и, вероятно, Симоном Марием в то же самое время. На протяжении столетий за Европой велись всё более всесторонние наблюдения при помощи телескопов, а также, начиная с 1970-х годов, пролетающих вблизи космических аппаратов.

По размерам уступая земной Луне, Европа состоит из силикатных пород, а в центре спутника находится железноеядро. Поверхность состоит изо льда и является одной из самых гладких в Солнечной системе; она испещрена поперечно-полосатыми трещинами и полосами, в то время как кратеров практически нет. Легко заметная молодость и гладкость поверхности привели к гипотезе, что на Европе находится подповерхностный океан, состоящий из воды, который, возможно, может служить пристанищем для внеземной микробиологической жизни^[4]. Гипотеза образования океана сводится к тому, что тепловая энергия от приливного ускорения позволила ему оставаться жидким и стимулировала эндогенную геологическую активность, близкую к тектонике плит^[5]. У спутника есть крайне разреженная атмосфера, состоящая в основном из кислорода.

Интересные характеристики Европы, особенно возможность обнаружения  внеземной жизни, привели к целому ряду предложений по исследованиям  спутника^[6][7]. Миссия КА «Галилео», начавшаяся в 1989 году, предоставила большую часть текущих данных о Европе. Запуск новой миссии по изучению ледяных спутников Юпитера, Europa Jupiter System Mission (EJSM), запланирован на 2020 год^[8]

Наряду с тремя другими самыми большими спутниками Юпитера (Ио, Ганимедом и Каллисто), Европа была открытаГалилео Галилеем в январе 1610 года^[1] при помощи изобретённого им телескопа-рефрактора с 20-кратным увеличением.

Первое наблюдение спутника было совершено  Галилеем 7 января 1610 года в Падуанском университете, однако тогда он не смог отделить Европу от другого юпитерианского спутника — Ио — и описал оба спутника как единое космическое тело. Ошибка была обнаружена Галилеем на следующий день: 8 января 1610 года (эта дата и одобрена в качестве даты открытия Европы МАС)^[1]. Открытие Европы и других галилеевых спутников было анонсировано Галилеем в работе «Sidereus Nuncius» в марте 1610 года^[9], где он назвал их «планетами Медичи» (в честь своего покровителя) и обозначил римскими цифрами.

В своём издании «Mundus Jovialis», опубликованном в 1614 году, немецкий астроном Симон Марий утверждал, что наблюдал Ио и другие спутники Юпитера ещё в 1609 году, за одну неделю до открытия их Галилео. Галилео выразил сомнения в подлинности данных утверждений и отклонил работу Мария как плагиат. Первое зарегистрированное наблюдение Мария датируется 29 декабря 1609 года по Юлианскому календарю, что соответствует 8 января 1610 года поГригорианскому календарю, которым пользовался Галилей^[10].

Название «Европа» было дано Симоном Марием в 1614 году, а ещё ранее предложено Иоганном Кеплером^[11][12]. Спутник назван по имени персонажа древнегреческой мифологии — дочери финикийского царя Тира, возлюбленнойЗевса (Юпитера). Предположительно, с финикийского это имя переводится как «заход»^[13].

Однако имя «Европа», как и  имена, предложенные Марием для других галилеевых спутников, практически не использовалось вплоть до середины XX века^[14], когда оно стало общеупотребительным. В большой части ранней астрономической литературы Европа обозначается римской цифрой (система, введённая Галилео) как Юпитер II или как «второй спутник Юпитера». После открытия спутников Сатурна система обозначения, основанная на предложениях Кеплера и Мария, стала использоваться для спутников Юпитера^[15]. С открытием в 1892 году Амальтеи, орбита которой находится ближе к Юпитеру, Европа стала третьим спутником. КА «Вояджер» обнаружили ещё три внутренних спутника в 1979 году, так что Европа в настоящее время считается шестым спутником Юпитера, хотя её до сих пор иногда называют Юпитер II^[14]. Далее приведён отрывок текста, в котором Иоган Кеплер предлагает и обосновывает название спутника:

Три девы были особенно отмечены, из-за тайных, успешно завершившихся ухаживаний со стороны Юпитера: Ио, дочь речного бога Инаха; Каллисто, дочь Ликаона; Европа, дочь Агенора… Я думаю, следовательно, что не ошибусь, если первый (спутник) я назову Ио, второй — Европой… 
Радиус орбиты спутника равен 670 900 километрам, Европа совершает полный оборот вокруг Юпитера за время, немногим больше трёх с половиной земных суток. Орбита спутника почти круговая (при эксцентриситетеравном всего 0,009), а её наклон относительно плоскости экватора Юпитера мал — приблизительно 0,470 °^[16]. Как и все галилеевы спутники, Европа всегда повёрнута одной и той же стороной к Юпитеру (находится вприливном захвате). Из-за этого на полушарии Европы, повернутом к планете, есть точка, с которой кажется, что Юпитер находится прямо над головой. Нулевой меридиан Европы пересекается с этой точкой^[17].

Однако исследования показывают, что  спутник не находится в полном приливном захвате, так как у  него было замечено почти асинхронное вращение: Европа вращается быстрее, чем обращается вокруг планеты, или, по крайней мере, так было в прошлом. Это говорит об асимметричном внутреннем распределении массы и о том, что слой подповерхностной жидкости отделяет ледяную кору от мантии из горных пород^[18].

Небольшой эксцентриситет орбиты Европы, поддерживающийся гравитационными возмущениями от других галилеевых спутников, заставляет точку Европы, находящуюся прямо под Юпитером, колебаться около среднего положения орбиты вблизи от плоскости экватора Юпитера. Как только Европа приближается к Юпитеру, гравитационное притяжение планеты увеличивается, что заставляет спутник несколько видоизменять форму, слегка вытягиваясь по направлению планеты. Как только Европа удаляется от Юпитера, гравитационное притяжение планеты уменьшается, заставляя спутник снова принимать более сфероидальную форму. Эксцентриситет орбиты Европы постоянно подвергается возмущениям вследствие орбитального резонанса спутника с Ио^[19]. Приливная деформация формирует недра Европы и обеспечивает спутник источником тепла, который, стимулируя подземные геологические процессы, вероятно, позволяет оставаться подповерхностному океану жидким^[5][19]. Вращение Юпитера является основным источником энергии для этого процесса, а далее она поступает на Ио через приливы, вызываемые Юпитером, и передаётся Европе и Ганимеду при помощи орбитальных резонансов^[19][20] — их орбитальные периоды относятся как 1:2:4.

Физические  характеристики

По размеру  Европа немногим меньше земной Луны. Имея диаметр чуть более 3100 километров, она является шестым по величине спутником и пятнадцатым крупнейшим объектом Солнечной системы. Несмотря на то, что Европа самая маленькая из галилеевых спутников, она более массивная, чем все известные спутники в Солнечной системе, уступающие ей размерами^[21]. Её объёмная плотность позволяет предположить, что, состоя в основном из силикатных пород, спутник схож по составу с планетами земной группы^[22].

Происхождение и эволюция

Для объяснения формирования и геологической эволюции Европы научным сообществом предложены несколько теорий, одной из которых  является то, что Европа сформировалась из газового диска, расположенного вблизи Юпитера^[23][24]. Этим объясняется и то, что орбиты галилеевых спутников близки к окружностям и радиусы орбит регулярно увеличиваются^[24]. Данный газовый диск мог сформироваться вокруг прото-Юпитера путём выведения части газа, составляющего начальную массу прото-Юпитера, в процессегидродинамического коллапса^[24].

Если газовый диск был достаточно горячим, то твёрдые частицы из перенасыщенного пара при достижении размеров около 1 сантиметра могли довольно быстро оседать к средней плоскости диска^[25]. Затем, благодаря механизму гравитационной неустойчивости Голдрайха-Уорда, из тонкого слоя сконденсированного твёрдого вещества в газовом диске начинают образовываться тела размерами в несколько километров^[24]. Вероятно, из-за ситуации подобной картине формирования планет в Солнечной туманности, формирование спутников Юпитера произошло за сравнительно короткий отрезок времени.

Так как Европа содержит меньшее  количество льда, чем остальные спутники Юпитера, то она была сформирована в эпоху, когда завершилась конденсация льда в вещество спутников. Рассмотрим две крайние модели завершения конденсации льда. В первой модели (аналогичной модели Поллака и Рейнольдса) предполагается, что температура недавно образованной частицы определена балансом между энергией, поглощаемой ею от Солнца, и энергией, излучаемой ею в пространство, и не берётся в расчёт прозрачность диска в ближней инфракрасной области^[24]. Во второй модели предполагается, что температура определяется конвективным переносом энергии в пределах диска, а также берётся в расчёт, что диск непрозрачен^[24]. Согласно первой модели, конденсация льда завершилась примерно 1—2 миллиона лет после формирования Юпитера, а для второй модели этот период составил 0,1—0,3 миллиона лет (в расчёт берётся температура конденсации около 240 К)^[24].

На заре своей истории  температура Европы могла превышать 700 К, что могло привести к интенсивному выделению летучих веществ^[26][27]. В настоящее время, в зависимости от темпа выделения тепла в недрах, несколько десятков километров коры могут находится в расплавленном состоянии^[27].

Внутренняя структура

Европа больше похожа на планеты земной группы, чем другие «ледяные спутники», и в значительной степени, состоит из горных пород. Поверхность спутника полностью покрыта слоем воды толщиной предположительно 100 километров, частью в виде ледяной поверхностной коры толщиной 10—30 километров; частью, как полагают, — в виде подповерхностного жидкого океана. Ниже лежат горные породы, а в центре, предположительно, находится небольшое металлическое ядро^[28]. Последние данные о магнитном поле Европы, полученные орбитальным аппаратом «Галилео», показали, что оно подвержено индукции посредством взаимодействия с магнитосферой Юпитера, а это подразумевает под собой наличие подповерхностного проводящего слоя. Этот слой, скорее всего, и представляет собой жидкий океан, состоящий из воды. Предположительно, кора Европы сдвинута на 80 ° относительно ядра, что было бы маловероятно, если бы лёд прочно прилегал к мантии. Это служит дополнительным доказательством в пользу подповерхностного океана^[29].

Поверхность

Поверхность Европы одна из самых ровных в Солнечной  системе^[30], лишь немногие образования, напоминающие холмы, имеют высоту до нескольких сотен метров. Высокое альбедо 0,64^[16][31] спутника свидетельствует о том, что поверхностный лёд относительно чистый и, следовательно, «молодой» (полагают, что, чем чище лёд на поверхности «ледяных спутников», тем он моложе).

Наиболее часто  на поверхности спутника встречаются  следующие геоструктуры: 
Равнинные области. Гладкие равнины могут образоваться в результате активности криовулканов, которые извергаются на поверхность, заполняя растекающейся и твердеющей водой огромные площади. 
Хаотические области, которые напоминают случайно разбросанные «обломки» разных геометрических форм. 
Области с преобладанием линий и полос. 
Хребты (как правило, сдвоенные). 
Кратеры. 
Количество кратеров невелико, имеется лишь три кратера диаметром свыше 5 километров, что также говорит об относительной молодости поверхности^[32][31]. По оценкам, основанным на частоте ударных столкновений, возраст поверхности Европы разнится от 20 до 180 миллионов лет^[33], и, следовательно, Европа обладает высокой геоактивностью. В настоящее время не существует полного научного консенсуса среди противоречащих друг другу объяснений возраста разных участков поверхности Европы^[34]. В то же время, сравнение фотографий «Вояджеров» и «Галилео» не выявило каких-либо заметных изменений за 20 лет. 
Поверхность Европы по земным меркам очень холодная — 150—190 °C ниже нуля. На поверхности спутника наблюдается высокий радиационный уровень, эквивалентный дозе около 540 бэр (5400 мЗв) в день^[35], так как орбита Европы проходит через мощный радиационный пояс Юпитера. Данного количества радиации было бы достаточно для того, чтобы вызвать лучевую болезнь у людей^[36]. 
Линии 
Вся поверхность Европы испещрена множеством пересекающихся линий. Это разломы и трещины в ледяном панцире спутника. Некоторые линии почти полностью опоясывают планету. Система трещин в ряде мест напоминает трещины на ледяном панциреСеверного полюса Земли^[37].

Вероятно, поверхность  Европы претерпевает постепенные изменения, в частности, образуются новые разломы. В большинстве своём они представлены трещинами, превосходящими 20 километров в поперечнике, зачастую с тёмными диффузными внешними краями, регулярными бороздами и центральными полосами, состоящими из более светлой материи^[38]. Более тщательные исследования выявили, что края некоторых трещин могут двигаться относительно друг друга по обе стороны, причём подповерхностная жидкость иногда может подниматься через трещины вверх.

По наиболее вероятной гипотезе, эти линии, возможно, результат серии  извержений разогретого льда из-за растяжения коры Европы, которые открыли  доступ к более тёплым слоям, расположенным в недрах^[39]. Данный эффект аналогичен тому, который наблюдался вокеанических хребтах Земли. На кору спутника, а, следовательно, и на появление трещин, как считается, оказывают влияние приливные силы Юпитера. Поскольку Европа тесно связана с приливами Юпитера, то система трещин должна была быть предсказуема и иметь определённые черты. Однако только относительно молодые трещины спутника соответствуют смоделированному образу, а другие трещины кажутся производными других, более древних геопроцессов Европы. Это может объясняться также тем, что поверхность Европы вращается быстрее собственных недр: эффект, объясняемый подповерхностным океаном, разделяющим поверхность спутника (внешнюю ледяную кору) и силикатную мантию, а также влиянием сил притяжения Юпитера, которые воздействуют на внешнюю кору льда спутника^[40]. Сравнивая фотографии «Вояджера» и «Галилео», учёные пришли к выводу, что полный оборот внешней ледяной коры относительно недр спутника занимает минимум 12 000 лет^[41].

Хребты

На Европе имеются  протяжённые сдвоенные хребты^[42]; возможно, они образуются в результате нарастания льда вдоль кромок открывающихся и закрывающихся трещин^[43].

Нередко встречаются и тройные  хребты^[44]. На первом этапе, в результате приливных деформаций в ледяном панцире образуется трещина, края которой разогревают окружающее пространство. Вязкий лёд внутренних слоёв расширяет трещину и поднимается вдоль неё к поверхности, загибая её края в стороны и вверх. Выход вязкого льда на поверхность образует центральный хребет, а загнутые края трещины — боковые хребты. Эти процессы могут сопровождаться разогревом, вплоть до плавления локальных областей и возможных проявлений криовулканизма.

Lenticulae («веснушки»)

На поверхности были обнаружены тёмные «веснушки» (лат. lenticulae)^[45] — выпуклые и вогнутые образования, которые могли сформироваться в результате процессов, аналогичным лавовым излияниям (под действием внутренних сил «тёплый», мягкий лёд двигается от нижней части поверхностной коры вверх, а холодный лёд оседает, погружаясь вниз; это ещё одно из доказательств присутствия жидкого, тёплого океана под поверхностью). Вершины таких образований похожи на части более старых равнин вокруг них, что может быть явным признаком того, что «веснушки» сформировались, когда равнины снизу были уже сдвинуты вверх^[46]. Встречаются и более обширные тёмные пятна^[47]неправильной формы, образовавшиеся, предположительно, в результате расплавления поверхности под действием приливов океана либо в результате выхода вязкого льда на поверхность. Таким образом, по тёмным пятнам можно судить о химическом составе внутреннего океана и, возможно, прояснить в будущем вопрос о существовании в нёмжизни.

Одна из гипотез гласит, что «веснушки» были сформированы диапирами разогреваемого льда, протыкающими холодный лёд внешней коры (по аналогии с магматическими очагами в земной коре)^[46]. Неровные смешанные «веснушки» (названные областями «хаоса», например, Коннемарский хаос) формируются из множества небольших фрагментов коры, включённых в относительно тёмную материю холмов, и их появление можно сравнить с появлением айсбергов в замёрзшем море^[48].

Альтернативная гипотеза предполагает, что веснушки являются небольшими хаотическими районами и  что видимые ямы, пятна и куполообразные вздутия — несуществующие объекты, появившиеся вследствие неправильной интерпретации ранних изображений Галилео с низкой разрешающей способностью^[49][50].

Другие геологические структуры

На поверхности спутника есть протяжённые полосы, покрытые рядами параллельных борозд. Центр полос светлый, а края тёмные и размытые. Предположительно, полосы образовались в результате серии криовулканических извержений вдоль трещин. При этом тёмные края полос, возможно, сформировались в результате выброса на поверхность газа и осколков горных пород. Есть полосы и другого типа^[51], которые, как полагают, образовались в результате «расхождения» двух поверхностных плит, с дальнейшим заполнением трещины веществом из недр спутника.

Рельеф некоторых частей поверхности  позволяет предположить, что на этих участках поверхность когда-то была полностью расплавлена, и в воде даже плавали льдины и айсберги. Причём видно, что льдины (вмороженные ныне в ледяную поверхность) ранее образовывали единую структуру, но затем разошлись и повернулись. Некоторые участки с волнистой поверхностью^[52] образовались, вероятно, в результате процессов сжатия ледяного панциря.

На поверхности также наблюдается  ударный кратер Пуйл^[53], в центре которого находится возвышение, превышающее стены кратера по высоте^[54], что может свидетельствовать о выходе вязкого льда или воды через отверстие, пробитое астероидом.

Подповерхностный океан

Вышеприведённые характеристики поверхности Европы прямо или  косвенно свидетельствуют о существовании  жидкого океана под ледяной корой. Большинство учёных предполагают, что  он сформировался благодаря генерируемому приливами теплу^[55]. Нагревание вследствие радиоактивного распада, которое почти такое же, как и на Земле (на кг породы), не может обеспечить необходимый нагрев недр Европы, потому что спутник куда меньше. Поверхностная температура Европы в среднем около 110 К (—160 °С; —260 °F) на экваторе и всего 50 К (-220 °С; −370 °F) на полюсах, придавая поверхностному льду высокую прочность^[56]. Первые намёки на существование подповерхностного океана были выведены из предполагаемого приливного разогрева (последствия незначительногоэксцентриситета орбиты Европы и орбитального резонанса с остальными галилеевыми лунами). Команда участников космической программы «Галилео», проанализировав изображения космических аппаратов «Вояджер» и «Галилео», привела доводы в пользу существования подповерхностного океана^[55]. Наиболее яркий пример — «хаотические области», свойственные и часто встречающиеся на поверхности Европы, которые некоторые учёные интерпретируют как области, где через растаявшую ледяную корку видно подповерхностный океан. Эта интерпретация весьма спорная. Большинство планетологов, изучающих Европу, склоняются к модели, называемой «толстым льдом», в которой океан редко (если это вообще случается) непосредственно взаимодействует с существующей поверхностью^[57]. В различных моделях приводятся разные оценки толщины ледяной оболочки, от нескольких километров до десятков километров^[58].

Лучшим доказательством модели «толстого льда» является изучение крупных кратеров Европы. Крупнейшие из них окружены концентрическими кольцами и, вероятно, заполнены относительно плоским, свежим льдом; на основании этого и расчётного количества тепла, произведённого приливами, можно спрогнозировать, что толщина внешней коры твёрдого льда составляет примерно 10-30 км, включая податливый слой из «тёплого льда», тогда глубина жидкого подповерхностного океана может достигать около 100 км^[33]. В таком случае, объём океана Европы равен 3 × 10¹⁸ м³, что в два раза превышает объём мирового океана Земли.

Модель «тонкого льда» предполагает, что толщина ледяной оболочки Европы может составлять всего несколько километров. Однако большинство ученых пришли к заключению, что данная модель рассматривает только самые верхние слои коры Европы, упругие и подвижные из за воздействия приливов Юпитера, а не ледяную кору в целом. Одним из примеров является анализ на выгиб, в котором кора спутника моделируется как плоскость или сфера, утяжелённая и согнутая под влиянием большой нагрузки. Данная модель предполагает собой, что толщина внешней упругой ледяной корки может составлять всего 200 метров, а это означает постоянные контакты подповерхностной жидкости с поверхностью через открытые борозды, вызывая формирование хаотических областей^[58]. В конце 2008 года возникла теория, что тепло, необходимое для поддержания океана в жидком состоянии, предположительно, вырабатывается за счёт приливных взаимодействий Юпитера на спутник по причине его небольшого, но ненулевого наклона (в частности, приливы поднимают поверхность спутника на высоту до 30 метров). Этот ранее не рассмотренный вид приливных сил производит так называемые волны Россби, которые движутся очень медленно (лишь по несколько километров в день), но могут генерировать значительную кинетическую энергию. Для текущей оценки наклона оси, равного 0,1 градусу, резонанс от волн Россби сохранил бы 7,3 × 10¹⁷ Дж от кинетической энергии, что в двести раз больше, чем у перемещений, вызванных доминирующими приливными силами^[59][60]. Диссипация этой энергии может служить основным источником тепла для океана Европы.

КА «Галилео» обнаружил, что у Европы имеется слабый магнитный момент, который вызван переменчивой частью магнитного поля Юпитера. Созданная магнитным моментом напряжённость поля на магнитном экваторе (приблизительно 120 нTл) составляет около одной шестой от напряжённости поля Ганимеда и в шесть раз превышает аналогичное значение Каллисто^[61]. Согласно расчётам, жидкий слой на этих спутниках начинается глубже и имеет температуру существенно ниже нуля (при этом вода остаётся в жидком состоянии благодаря высокому давлению). Существование переменного магнитного поля требует слоя высокоэлектропроводногоматериала под поверхностью спутника, что и служит лишним подтверждением большого подповерхностного океана из солёной воды в жидком состоянии^[28].

Спектральный анализ тёмных линий и пятен на поверхности показал наличие солей, в частности, сульфата магния («английская соль»)^[62]. Красноватый оттенок позволяет предположить наличие также железистых и сернистых веществ^[63]. По-видимому, эти соли содержатся в океане Европы и исторгаются на поверхность через расщелины, после чего застывают в виде отложений. Кроме того, обнаружены следы перекиси водорода и сильных кислот (например, есть возможность того, что на спутнике имеется гидрат серной кислоты)^[64]. 
Внеземная жизнь 
До 1970-х годов человечество полагало, что наличие жизни на небесном теле полностью зависит от солнечной энергии. Растения на поверхности Земли получают энергию из солнечного света, высвобождая кислород в процессе фотосинтеза сахара из углекислого газа и воды, а затем бывают съедены дышащими кислородом животными, передавая свою энергию вверх по пищевой цепи. Даже считалось, что жизнь в глубинах океана, которая значительно ниже досягаемости солнечных лучей, зависит от питания либо органическим детритом, скатывающимся вниз с поверхности, либо от употребления в пищу животных, которые, в свою очередь, зависят от потока питательных веществ, связанных с солнечной энергией^[76]. Однако в 1977 году во время исследовательского погружения к Галапагосскому рифту в глубоководном аппарате Алвин учёные обнаружили колонии рифтий, моллюсков, ракообразных, мидий и других существ, сгруппированных вокруг подводных вулканических гидротермальных источников срединно-океанических хребтов, носящих название «Чёрный курильщик»^[76]. Эти существа процветают несмотря на отсутствие доступа к солнечному свету, и вскоре было обнаружено, что они представляют собой полностью независимую пищевую цепь. Вместо растений основой для этой пищевой цепи является форма бактерий, которая получает её энергию от окисления реактивных химикатов, таких как водород или сероводород, который пузырится из глубин Земли. Этот хемосинтез был источником революции в представлении биологии, показывая, что жизнь не должна быть зависима от Солнца, и что для существования жизни необходимы вода и энергетический источник. Это открыло новые возможности в астробиологии, расширяя число возможных мест для внеземной жизни. 
В наше время Европа рассматривается в качестве одного из основных местоположений Солнечной системы, где возможна внеземная жизнь^[77]. Жизнь может существовать в подповерхностном океане, в окружающей среде, вероятно, похожей на земные глубоководные гидротермальные источники или антарктическое озеро Восток^[78]. Жизнь в таком океане, возможно, была бы подобна микробной жизнив глубоком океане Земли^[79][80]. В настоящее время не существует никаких доказательств существования жизни на Европе, но вероятное присутствие жидкой воды побуждает отправлять туда для более пристального изучения научные исследовательские экспедиции^[81]. 
В то время как рифтии и другие многоклеточные эукариотические организмы вокруг гидротермальных источников дышат кислородом и, таким образом, косвенно зависят от фотосинтеза, анаэробные хемосинтезирующие бактерии и археи, которые населяют эти экосистемы, демонстрируют возможную модель для жизни в океане Европы^[74]. Энергия, вырабатываемая приливным горбом, стимулирует активные геологические процессы в пределах внутренней структуры Европы, которые аналогичны, но более очевидны на другом спутнике Юпитера — Ио. Хотя Европа, как и Земля, может обладать внутренним источником энергии от радиоактивного распада, энергия, производимая приливным горбом, будет на несколько порядков больше, чем любой источник радиации^[82]. Однако такой источник энергии никогда не мог бы поддерживать экосистему, такую же большую и разнообразную, как экосистема на поверхности Земли, основанная на фотосинтезе^[83]. Жизнь на Европе может существовать либо сгруппировано вокруг гидротермальных источников на дне океана, либо ниже дна океана, где, как известно, на Земле обитают эндолиты. Помимо этого, живые организмы могут существовать, цепляясь за дно ледяного слоя спутника, подобно морским водорослям и бактериям в полярных регионах Земли, или свободно плавая в океане Европы^[84]. 
Однако, если океан Европы слишком холодный, то биологические процессы, протекающие на Земле, не могут существовать. Аналогичным образом, если океан слишком соленый, то только исключительно галофилы могли бы выжить в его среде^[84]. В сентябре 2009 года профессор университета Аризоны Ричард Гринберг вычислил, что космические лучи, воздействующие на поверхность Европы, преобразовывают некоторый водяной лёд в свободный кислород (O₂), который, вероятно, из-за постепенной укладки свежего материала и блокированию тем самым его выброс в атмосферу, затем мог бы попасть в подповерхностный океан через трещины в поверхности спутника. По оценкам Гринберга, с помощью этого процесса океан Европы мог достигнуть большей концентрации кислорода, чем в океанах Земли, в течение нескольких миллионов лет. Это позволило бы Европе поддержать не просто анаэробную жизнь микробов, но потенциально большие аэробные организмы, такие как рыбы^[85]. Также микроорганизмы, по предположению Гринберга, могли попасть на поверхность луны Юпитера вместе с метеоритами^[86]. 
В 2006 году Роберт Т. Паппалардо, старший преподаватель Лаборатории атмосферы и космической физики (LASP) Колорадского университета в Боулдере, сказал: 
Мы потратили немало времени и усилий, пытаясь понять, был ли Марс когда-то обитаем. Возможно, сегодня Европа обладает наиболее пригодной для жизни окружающей средой. Мы должны подтвердить это…, но у Европы, вероятно, есть все компоненты для жизни… и не только четыре миллиарда лет назад…, но и сегодня. 
Планируемые миссии 
В последние годы разработано несколько перспективных проектов изучения Европы с помощью космических аппаратов. Цели этих миссий были разнообразные — от исследования химического состава Европы, до поиска внеземной жизни в её подповерхностном океане^[79][95]. Каждая миссия к Европе должна быть рассчитана с учётом высокой радиационной обстановки Юпитера^[6], так как Европа получает около 540 бэр излучения в день^[96]. Одно из предложений, выдвинутое в 2001 году, опирается на создание большого атомного «плавящего зонда» («Криобота»), который бы плавил поверхностный лёд, пока не достиг подповерхностного океана^[6][97]. После достижения им воды был бы развёрнут автономный подводный аппарат («Гидробот»), который собрал бы необходимые образцы и отослал бы их обратно на Землю^[98]. И «Криобот», и «Гидробот» должны были бы подвергнуться некоторой форме чрезвычайной стерилизации во избежание обнаружения земных организмов вместо организмов Европы и предотвращения загрязнения подповерхностного океана^[99]. Это предлагаемая миссия ещё не достигла серьёзного этапа планирования^[100]. 
7 января 2008 года директор Института космических исследований Л. М. Зелёный заявил, что европейские и российские учёные планируют направить к Юпитеру и Европе экспедицию из нескольких космических аппаратов. Проект предполагает выведение на орбиты Юпитера и Европы двух космических аппаратов, но российские учёные предлагают включить в программу третий, спускаемый аппарат, который совершит посадку на поверхности Европы. Спускаемый аппарат планируется посадить в одном из разломов в многокилометровом слое льда на поверхности планеты. После посадки аппарат расплавит полуметровый слой льда и начнёт поиск простейших форм жизни^[101]. Проект получил название «Лаплас - Европа П» и будет включён в программу Европейского космического агентства на период с 2015 по 2025 год. В нём приглашены участвовать российские учёные из Института космических исследований,НПО Лавочкина и других российских организаций космической тематики^[102][103]. 
Совместная NASA/ESA/Роскосмос космическая программа «Europa Jupiter System Mission» (EJSM), одобренная в феврале 2009 года, намечена на 2020 год. Число аппаратов, которые будут запущены, варьируется от двух до четырёх: «Jupiter Europa Orbiter» (NASA), «Jupiter Ganymede Orbiter» (ESA)^[104], «Jupiter Magnetospheric Orbiter» (JAXA) и «Jupiter Europa Lander» (Роскосмос). Европу будут изучать «Jupiter Europa Orbiter» и «Jupiter Europa Lander». Роскосмос и РАН планирует посадить аппарат «Jupiter Europa Lander» на поверхность Европы в рамках миссии «Лаплас — Европа П». 
Отменённые миссии 
апланированные миссии для изучения Европы (выявление признаков жидкой воды и возможной жизни) зачастую заканчиваются фальстартами и сокращениями бюджета миссий^[105]. 
До миссии EJSM одной из планируемых миссий был амбициозный проект Jupiter Icy Moons Orbiter, который первоначально планировался в рамках программы «Прометей» по разработке космического аппарата с ядерной энергоустановкой и ионным двигателем. Этот план был отменён в 2005 году из-за нехватки средств^[6][105]. Перед этим миссия «Europa Orbiter» получила разрешение в 1999 году, но была отменена в 2002 году. Аппарат, включённый в эту миссию, обладал специальным радаром, который бы позволил заглянуть под поверхность спутника^[30]. 
«Jovian Europa Orbiter» входил в концепцию «Космического видения» («Cosmic Vision») EPA с 2007 года. Миссия «Ice Clipper» использовала бы молотковую дробилку, что схоже с миссией «Дип Импакт», в которой посредством управления планировалось врезаться в поверхность Европы, создавая шлейф обломков пород, которые впоследствии были бы собраны малым космическим аппаратом, пролетающим сквозь этот шлейф^[106][107].

Более амбициозные идеи включали в себя молотковые дробилки в сочетании с тепловыми буравчиками  для поиска живых организмов, которые  могли бы быть заморожены неглубоко  под поверхностью.