托管一个亚表面海洋，木星 ’S Moon Europa是太阳能系统行星勘探最引人注目的目标之一。探测月亮’地质，亚表面海洋，以及生命的可能性是美国宇航局的焦点’s upcoming 欧罗巴 Clipper mission，设置为2024年推出。
虽然我们等待该任务，科学家使用伸缩观测和前一项任务的数据在欧洲的谜团继续削减，特别是 伽利略任务。例如， 哈勃观察表明欧罗巴有活跃的间歇泉.
这Two Faces of Europa
欧罗巴最长的奥秘之一是其所谓的起源 半球二分法。在short, as Europa revolves around Jupiter, it keeps one face always pointed toward the planet in a rotation state called “synchronous rotation”. (Earth’s own moon does 一样的东西。）
面向木星的半球的九十侧是主要的半球，欧罗巴的一半，在其轨道运动方向上点。另一侧是落后的半球，它面向欧罗巴’s过去的轨道位置。
也许是反直观的，欧罗巴’拖尾半球有木星的愤怒’S磁场和辐射带。因为木星比欧罗巴轨道更快地旋转（每10小时与3.5天旋转一次’S轨道），陷入磁场中的带电的太阳风颗粒在欧罗巴不断推动’落叶半球。这种恒定的溅射在落后的半球上的表面冰上变暗，可能解释了二分法。
这种解释是一个大的假设：欧罗巴已经被永久锁定，或者至少足够长的是，除了不同的旋转状态的证据已经消失。实际上，从Voyager和Galileo任务图像直接测量的轮换率完全一致，正是您’D期望锁定卫星。
但这些限制也 允许微小的非同步性，也许每6000年允许逆转领先和落后的半球。那’S良好，因为似乎需要非同步的旋转来解释欧罗巴上最戏剧性的地质形成之一。
在（潮汐）压力下
地球物理疤痕Mar Europa’几乎所有鳞片的表面，从全球到区域。在许多情况下，跨越欧罗巴的裂谷和山谷来自木星诱导的潮气应力 ’严重的重力：正如欧罗巴圈子木星，这个星球’Gravity延伸并压缩卫星。
这个潮汐弯曲可以破裂和撕裂欧罗巴’S易碎的壳体，并且所产生的裂缝在遵循最大潮气应力的弧形轨道上横跨表面传播。反过来，欧罗巴的组合’S轨道运动及其旋转决定了表面上最大潮气应力的路径。
鉴于潮汐裂缝在千年历程中形成，原则上，我们可以使用它们的形状和方向来推断欧罗巴’S过去的旋转状态。和 分析 条件的位置和方向致命在欧罗巴中的一些非同步旋转’s past.
在这种情况下，我们可能期望半球二分法不如此二分作曲—变暗应该在领先和尾随半球之间的边界上延伸一点方式。那也是吗？
傅里叶闪闪发光
这short answer seems to be “no”. 最近的一项研究 经过 伯特 和 哈恩 UC巨石分析了紫外线和红外波长的两个半球之间的对比度，以增强对比度。
对于他们的学习，伯内特和哈伊队使用了一种呼叫的技术 傅里叶分析。它轮流了任何振荡模式—电信号，照片，海浪—可以分解为大量较小的振荡信号，每个信号都具有完全常规时段，如下面的视频所示。
这benefit of breaking a complicated signal into lots of small regular ones is that you can then analyze each of them individually to learn about how the big picture signal arises.
在他们的学习中，伯特和哈恩突破了欧罗巴’S半球二分法分为两个振荡件：一件振荡的件好像欧罗巴’S旋转始终（或至少长时间）一直是同步的，另一件用于任何非同步旋转。下图显示了它们的分析结果。
他们发现，非同步旋转的傅里叶术语远小于涉及同步旋转的术语，这意味着任何非同步旋转必须非常小。
多么小？估算非同步旋转速率需要在Europa上有一些功能’S的表面是已知的。值得庆幸的是，宇宙碰撞提供了一个这样的功能。
Pwyll困惑
欧罗巴’S表面在地质上非常年轻， 可能不到2亿岁。我们可以判断，因为，与地球不同’月亮，这个月亮的表面几乎被击败了 冲击陨石坑：较旧的固体表面在地质上，距离距离较大的小行星和彗星在表面上留下了标记。
如果行星或卫星经历广泛蔓延的火山或其他地质活动，可以掩盖任何影响陨石坑。的确，有 证据 that Europa’S子表面海洋定期突破冰冷的地壳，潜在地擦除冲击陨石坑并更新表面。
然而，Europa确实寄出了几个陨石坑，很少像PWyll那么壮观，这是一个40千米的冰冷的Splat Mark Smack在欧罗巴中间’落叶半球。 pwyll.’S亮射线射线对斑点落后半球生动地形成对比。这意味着溅射过程使半球其余部分变暗’T尚未完全遮挡pwyll。
在他们的研究中，伯特和哈伊恩估计，Pywll大约100万岁，地质新生儿，因此变暗的过程必须花费至少100万年来使新鲜的表面变暗。
鉴于非同步傅里叶术语是多么小，这个年龄估计转化为近10亿年的非同步旋转期。换句话说，两个半球可以’T逆转每500万年— a very long time.
那么如何将这一结果调和，通过对摆线分析的非同步旋转的明显要求进行调整结果？ Burnett和Hayne只能耸耸肩并说出来’s a puzzle.
We’ll只需要向欧罗巴发送探针。
