はじめに
何十年も前に、SFは仮説的なシナリオを提示しました。 木星の衛星エウロパの氷の表面の下にある海に、異星人の生命が繁栄していたらどうだろう？ この概念は、エウロパを無名の存在から脚光を浴びさせ、科学界の内外で、人類が地球外の生命を発見することを夢見る人々の想像力をかき立てることになったのです。 しかし、その空想は現実に即しているかもしれません。
地上の望遠鏡から、エウロパの表面はほとんどが水の氷であることが分かっており、科学者は氷の地殻の下に液体の海やどろどろの氷があるという強い証拠を見つけています。 1979年、2機の探査機ボイジャーが木星系を通過し、エウロパに液体の水が存在する可能性を初めて示唆した。
科学者たちは、エウロパの氷の殻は厚さ10～15マイル（15～25キロメートル）で、深さ40～100マイル（60～150キロメートル）の海の上に浮いていると考えています。 つまり、エウロパの直径は地球の4分の1しかありませんが、その海は地球のすべての海を合わせた量の2倍の水を含んでいる可能性があるのです。 エウロパの広大で底知れぬ深さの海は、地球外の生命を探す上で最も有望な場所であると広く考えられている。 エウロパの海が宇宙空間に漏れ出している可能性があるため、通過する宇宙船は月面に着陸せずにエウロパの海のサンプルを採取できるかもしれません。
1990年代にガリレオ探査機が木星系に滞在していたときにはプルームは観測されなかったが、ハッブル宇宙望遠鏡などの望遠鏡による最近の観測や、ガリレオ探査機のデータの一部を再分析すると、薄い水のプルームがエウロパの表面から100マイル（160キロメートル）上に放出されている可能性が示唆されている。 2019年11月、NASAを中心とする国際研究チームは、エウロパの表面上で、初めて水蒸気を直接検出したと発表した。 研究チームは、惑星大気が放出または吸収する赤外線を通じて化学組成を測定するハワイのケック天文台の分光器を使って水蒸気を測定した。
もしプルームが存在し、その発生源がエウロパの海に関係しているとすれば、探査機がプルームの中を移動して軌道上からサンプルを採取し分析すれば、実質的に月の海を分析することになります（カッシーニ探査機は、宇宙空間に海が噴出していることが知られている土星の衛星エンケラドスでこの偉業を成し遂げました）。 エウロパが無料のサンプルを宇宙に排出していないとしても、2018年の研究では、エウロパの海のサンプルが、氷が海と接触する月の氷の殻の底に凍結される可能性があると結論付けている。 氷の殻が潮汐力で歪み、たわむと、より暖かく密度の低い氷が上昇し、海のサンプルを地表に運び、探査機が赤外線や紫外線の機器などを使って遠隔で分析できるようになるだろう。 そこで探査機が赤外線や紫外線などの遠隔分析を行って、エウロパの海が何らかの生命にとって住みやすい場所であるかどうかを判断するのです。
宇宙生物学者（宇宙における生命の起源、進化、未来を研究する科学者）は、エウロパには豊富な水と適切な化学元素があると信じていますが、エウロパのエネルギー源を確認することは困難でした。 地球上では、地底火山や深海の噴出孔など、極限環境の近くで繁栄する生命体が発見されている。 これらの「好極性」生命体は、エウロパの氷の殻の下で生命がどのように生き延びることができるかを知る手がかりとなります。
いずれエウロパ（あるいは火星やエンケラドゥス）に何らかの生命体が見つかるとしたら、それは微生物かもしれませんし、もっと複雑なものかもしれません。 もし生命が同じ星の周りの2つの場所で独立して形成されたことが証明されれば、必要な材料が揃えば、宇宙で生命はかなり簡単に誕生し、生命は銀河系や宇宙の至る所で発見されるのではないかと疑うのは妥当でしょう。 もしエウロパで生命が発見されたら、宇宙や私たちの立場はどう変わるでしょうか。 ですから、もし私たちの月をエウロパに置き換えたら、月とほぼ同じ大きさで、より明るく見えることになります。
エウロパは木星から約417,000マイル（約671,000km）の軌道を回っていますが、木星は太陽の周りを約5億マイル（約780億km）、つまり5.2天文単位（AU）の距離で回っているため、木星はエウロパの周りを回っていることになります。 1AUとは、地球から太陽までの距離。 太陽からの光は、エウロパに届くまで約45分かかる。 そのため、木星とエウロパでは、地球よりも太陽光が約25倍暗くなります。
軌道と自転
軌道と自転
エウロパは3日半ごとに木星の周りを回り、重力で木星に固定されているので、月の同じ半球が常に木星に面しています。 木星は約4,333地球日（約12地球年）をかけて太陽の周りを回っています（ジョビウス年）。 木星の赤道（と衛星の軌道面）は、太陽の周りを回る木星の軌道に対してわずか3度しか傾いていない（地球は23.5度傾いている）。
木星の衛星イオ、エウロパ、ガニメデは共振と呼ばれる状態にあり、毎回ガニメデは木星の周りを1回、エウロパは2回、イオは4回公転している。 ほとんどの大きな衛星や惑星の軌道は、時間とともに円形になる傾向がありますが、この3つの衛星の場合、共振によって、衛星同士が何度も軌道の同じところで並び、お互いに小さな重力を与えて軌道が円形にならないようにするため、強制的に偏心が生じるのです。
エウロパの軌道は楕円形（円形から少し引き伸ばされた形）なので、木星からの距離が異なり、月の表側は裏側よりも木星の重力を強く感じているのだそうです。 この違いの大きさが、エウロパの公転に伴って変化し、月面を伸縮させる潮流を作り出しているのです。
この潮汐による弛緩が、月面の割れ目を作っている可能性が高いのです。 もしエウロパに海があるとすれば、潮汐による加熱が海底の火山活動や熱水活動につながり、海に生物が生息できるような栄養分を供給する可能性もあります。 しかし、地球とは異なり、エウロパの海はおそらく厚さ10～15マイル（15～25キロメートル）、深さ40～100マイル（60～150キロメートル）の氷の殻の下にあると推定されています。
形成
形成
木星の大きなガリレオ衛星（イオ、エウロパ、ガニメデ、カリスト）は、太陽系の歴史の初期に、木星が太陽を取り巻くガスと塵の雲から凝縮した後に残った物質でできたと考えられています。 ガリレオ衛星は、地球や他の惑星が太陽の形成時に残ったガスや塵から形成されたのと同じように、木星の残骸から形成されたので、「ミニ太陽系」と呼ばれることもある。 類似点はこれだけではありません。 火星は地球より密度が低く、金星は水星より密度が低い。 ガリレオ衛星も同じ原理で、木星から遠く離れるほど密度が低くなる。 木星や太陽に近いところでは、密度の高い岩石や金属の物質が先に凝縮し、より遠いところでは、より低温の氷の物質が凝縮するからだ。
表面
表面
エウロパの水氷表面には、長い線状の割れ目が十字に走っています。 観測されたクレーターの数の少なさから、この月の表面は4000万年から9000万年以下と思われ、地質学的に見ても若々しく見えます（木星の衛星カリストの表面は数十億年前のものと推定されています）。 エウロパの割れ目に沿って、表面には赤褐色の物質が点々と存在している。その組成は定かではないが、水の氷に混じった塩類や硫黄化合物が放射線によって変化したものと思われる。
NASAの探査機ガリレオは1995年から2003年にかけて木星系を探査し、エウロパを何度もフライバイ（接近）した。 ガリレオは奇妙な穴やドームを発見し、エウロパの氷の層が下からの熱によってゆっくりと撹拌、または対流（冷たい密度の高い氷は沈み、暖かい密度の低い氷は上昇する）している可能性を示唆したのである。 エウロパの表面には、幅1〜2kmの線状の割れ目が数千kmにわたって広がっていることがある。 これらの割れ目は、高さ数百メートルの尾根のように積み重なったものもあれば、複数の平行な割れ目からなる広い帯状に引き離されたように見えるものもあります。 また、「カオス地形」と呼ばれる、破砕されたブロック状の地形が謎の赤色物質で覆われている領域も発見された。 2011年、ガリレオのデータを研究している科学者たちは、カオス地形は、氷の中に埋め込まれたレンズ状の湖の上で表面が崩壊した場所である可能性を提案しました。 これは、現代において地質学的に活発な月であることを意味する。 追跡観測によって確認されれば、カッシーニが土星の衛星エンケラドゥスのプルームを採取したのと同じように、将来の探査機によって水のプルームが研究されるかもしれません。
磁気圏
磁気圏
ガリレオ探査機が行った最も重要な測定の1つは、木星の磁場がエウロパ周辺の宇宙でいかに乱されたかということを示しました。 この測定は、特殊なタイプの磁場が、表面の下にある何らかの電気伝導性の流体の深い層によって、エウロパの中で作られる（誘導される）ことを強く示唆した。 エウロパの氷の組成から、科学者たちは、この磁場のサインを作る最も可能性の高い物質は、塩分を含んだ水の地球規模の海であると考えています。この磁場の結果は、エウロパに海が存在することを示す、現在でも最高の証拠です
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