Prohledat tento blog

Jupiter a jeho měsíce - tajemná Europa


Být Jupiter hvězdou, za svou soustavu měsíců (které by se pak říkalo planetární soustava), by se nemuselstydět. Je jich známo 67, což je úctyhodné číslo. Ve Sluneční soustavě mu konkuruje jen Saturn se svými 62 měsíci. 

Jupiter a jeho Galileovské měsíce. Zdroj: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/Jupiter_and_the_Galilean_Satellites.jpg, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jupiter_and_the_Galilean_Satellites.jpg?uselang=de

Část z nich je dokonce tak velká, že je můžete zahlédnout i pomocí malých dalekohledů,
Jen ty větší z Jupiterových měsíců ale vlastní „skutečná“ jména. Některé malé objekty, které byly objeveny teprve nedávno, jsou dočasně označeny zkratkami číslic a písmen a na své pojmenování teprve čekají.
Jupiterovy měsíce se dají rozdělit do několika skupin:

Galileovské měsíce

Patří mezi ně Io, Europa, Ganymed a Kallisto. Tato skupina byla pojmenována podle Galilea Galilei, který se v roce 1610 zasloužil svým revolučním dalekohledem o jejich objev. Málokdo asi ví, že paralelně a nezávisle na něm je objevil také německý astronom, matematik a lékař - Simon Marius. Jeho zápisky byly dokonce detailnější a přesnější než Galileova pozorování.
Spor, který mezi oběma vědci rozhořel, vyhrál Galilei. Vzhledem k tomu, že viděl novým dalekohledem měsíce o den dříve, stal se jejich objevitelem.
Všechny ostatní měsíce (s výjimkou v roce 1892 objevené Amaltey), přibyly do Jupiterovy rodiny až ve dvacátém a jednadvacátém století.
Galileovské měsíce jsou největší Jupiterovy měsíce a obíhají kolem něj po drahách, podobných  drahám planet, které obíhají kolem Slunce. Nacházejí se v rovině Jupiterova rovníku.
Další skupinu tvoří čtyři měsíce obíhající Jupiter podobným způsobem. Nesou jména Metis, Adrastea, Amaltea a Thebe. Jsou ale při své velikosti 20 – 131 km daleko menší než Galileovské měsíce. Všech osm měsíců pravděpodobně vzniklo spolu s Jupiterem z prapůvodního disku plynu a prachu, ve stejné době, v jaké se vytvořily ostatní planety.
Zbylé měsíce jsou malé objekty, s poloměrem mezi 1 a 85 kilometry. Jedná se nejspíše o útvary, které Jupiter zachytil při jejich cestě Sluneční soustavou - a připoutal je k sobě svou gravitací.

Europa – tajemný svět  pod ledovým příkrovem

Svým průměrem 3122 km se Europa podobá našemu Měsíci. Tímto ale veškerá podoba končí. Zatímco je Měsíc vyprahlou kamenitou pouští bez atmosféry, je Europa obrovskou vodní koulí, na povrchu krytou ledem, silným několik kilometrů. Není divu – vznikla spolu s Jupiterem za předělem, kterému říkáme „sněžná hranice“, v místě, kde měly jak planety tak měsíce k dispozici velké množství jak pevného tak kapalného materiálu.

Obrázek: Porovnání velikosti Měsíce a Europy. Zdroj: CWitte [Public domain, GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) oder CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Europa_Earth_Moon_Comparison.png?uselang=de

Ve  svém středu vlastní Europa kovové jádro, které je kryté silným kamenným pláštěm. Na něm leží 80 - 170 km hluboký oceán. Různé zdroje udávají různá čísla – přesto by mohlo na Europě existovat zhruba dvojnásobné množství vody, než na naší Zemi.
Teplota na povrchu Europy kolísá mezi -160 a -220 °C. Není proto divu, že je povrch měsíce zamrzlý a pokrytý 10 kilometrů silnou vrstvou ledu. Ledový příkrov Europy je zhruba stejně silný, jako nejhlubší pozemský oceán. Tloušťka ledu dosahuje výšky, ve které se běžně pohybují naše letadla při dálkových letech..

 Europa – schema ledové planety. Zdroj: von unknown author of the NASA derivative work: MagentaGreen [Public domain], via Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PIA01130_Interior_of_Europa_(white_surface).jpg?uselang=de

Velikostí se dá povrch tohoto měsíce srovnat s rozměry Afriky. Má jeden z nejsvětlejších povrchů ve Sluneční soustavě – jeho albedo (odrazivost světla) se udává kolem 0,64. Znamená to, že reflektuje plných 64 % procent dopadajícího světla.
Ledová krusta je spíše plochá, znatelné jsou protáhlé příkopy a jiné geometrické útvary,  způsobené kryovulkanismem.

Kryovulkanismus

Kryovulkanismus je druh sopečné činnosti, při němž dochází k výronům chladné hmoty. Na rozdíl od vulkanismu při kryovulkanizmu sopky chrlí hmotu při velice nízkých teplotách, ale i přes to je tento druh geologického procesu v mnohém podobný pozemskému vulkanismu. Na Titanu se předpokládají sopky chrlící metan, na Tritonu to jsou chrliče tekutého dusíku, na Europě a Enceladu pravděpodobně směsice vody a ledu.

Na povrchu Europy nenajdeme téměř žádné krátery nebo stopy po srážkách s meteority. Neustále se totiž obnovuje. Podle propočtů je starý maximálně 90 000 000 let. Znamená to, že má Jupiterův měsíc Europa nejmladší tvář celé Sluneční soustavy. Slapové síly (vliv Jupiterovy gravitace) zvedají ledový povrch měsíce až o 30 metrů. Zároveň se ledová krusta Europy (díky pod ní ležícímu oceánu) pohybuje jinou rychlostí, než její jádro. Pevnou část měsíce "oběhne" za 10 000 let.

 Obrázek: Povrch měsíce Europa. Zdroj: By NASA/JPL/University of Arizona (http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA00275.jpg) [Public domain], via Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PIA00275_Europa_In_Color.jpg

Atmosféra Europy

Na Europyě byla nalezena velice řídká atmosféra. Odpovídá tlaku (10)-11 barů.
Tuto atmosféru tvoří – kyslík. Jak vzniká na vzdáleném kosmickém tělese tento plyn, za jehož tvorbu jsou na naší Zemi zodpovědné rostliny a jehož přítomnost se všeobecně považuje za důkaz života? Znamená to snad, že jsme spolu s kyslíkovou atmosférou našli na Europě jeho známky?
Rozluštění hádanky je spíše prozaické. Kosmické záření, které dopadá na povrch měsíce, rozkládá tamní molekuly vody na kyslík a vodík. Zatímco vodík je příliš lehký na to, aby ho těleso o velikosti Europy mohlo svou gravitací udržet, kyslík se Jupiterově měsíci zadržet daří.
Tímto zároveň nacházíme a definujeme jednu z podmínek pro existenci života na cizích planetách. Těleso musí být natolik hmotné, aby udrželo všechny komponenty atmosféry, která je ke vzniku života potřeba.

Život na Europě

Europa je od Jupiteru vzdálena 670 900 km – je to druhý nejbližší Jupiterův Galileovský měsíc. Krouží kolem své mateřské planety v oblasti, do které zasahuje její magnetické pole – a s ním i pásy nabitých kosmických částic, ničících všechnu živou hmotu, tak jak si ji představujeme díky našim pozemským zkušenostem. Na povrchu Europy tedy nejspíše nenalezneme žádný život, který by byl podobný pozemskému.
Život, tak jak jej známe ze Země, by mohl na Europě přesto existovat - uvnitř oceánu. Silná vrstva vody by ho mohla spolehlivě chránit před nabitými kosmickými částicemi, zatímco gravitace Jupiteru rozehřívá pevný vnitřek měsíce. Ohřev vody podmořskými vulkány by mohl být zodpovědný za teplotu, příznivou pro rozvoj živých forem. Koneckonců dokonce i na Zemi existují organismy, které žijí ve velkých hloubkách, při vysokém tlaku vody, v místech, kam nikdy nedopadne sluneční světlo – a živí se minerály, které produkují podmořské vulkány (black smoker)
Černý kuřák, či anglicky black smoker je nápadný podmořský objekt v podobě hydrotermálního průduchu, který se nalézá na mořském dně. Topograficky se jedná o kruhové komínky, které jsou tvořeny minerálními složkami, které s sebou vynáší z nitra zemské kůry přehřátá voda.
„Život“ mimochodem nemusel nutně vzniknout přímo na Europě. Mezi planetami a měsíci ve Sluneční soustavě probíhá poměrně čilá výměna materiálu. Tak, jako nacházíme na Zemi meteority, které byly původně součástí Měsíce nebo Marsu, dostala se jistě v minulosti hmota ze Země i na měsíc Europu. Nakolik v hornině, vymrštěné při dopadu většího meteoritu nebo asteroidu na Zemi, mohly přežít zárodky života (a nakolik mohly přežít dlouhou cestu na Europu) – dnes můžeme jen spekulovat. Vyloučeno to není – a tak možná v budoucnu naleznou pozemské sondy v Europině oceánu život, který není moc odlišný od života na naší vlastní planetě.

Mise k průzkumu Europy

Europa je opravdu lákavou destinací. Protože finanční situace NASA ale bohužel není vůbec růžová, vždy zatím z podobných plánů sešlo. Na rozsáhlou misi k Jupiterově měsíci Europě nejsou peníze ani dnes. Všechny připravované projekty NASA byly zrušeny.
Jedinou misí, která Europu v blízké budoucnosti navštíví, je patrně evropská JUICE. Ale ani ona neplánuje přistání na povrchu ledového měsíce. Její náplní je jen průlet kolem  Europy a Kallisto, s následujícím orbitálním působením u Jupiterova měsíce Ganymed.
Průzkum ledového oceánu na Europě tedy pro naši generaci zůstává pouhým snem.

Jednoho vzdáleného dne se tento sen jistě splní.  Už jen samotný přistávací modul, který bude mít za úkol zkoumat bezprostřední povrch měsíce, by mohl dát odpověď na otázku, jestli v Europině oceánu existuje život. V případě, že vyzní kýžená odpověď  pozitivně, nemělo by snad další financování průzkumu oceánu činit potíže. Jak by pak mohl vypadat příslušný projekt, můžete shlédnout v následujícím videu.


Příště: Jupiterovy měsíce - Vulkány na Io

Žádné komentáře:

Okomentovat