Led z Pluta byste si do pití nedali

- Vesmír autor: Julie Nováková

Na Zemi známe led víc než dobře: bruslíme na něm, odstraňujeme ho ze silnic, dáváme si ho v parném létě do nápojů… Máme však přímou zkušenost jen s jedinou z rozličných forem ledu, které však na naší rodné planetě většinou nenajdeme. Musíme za nimi do podmínek, panujících například na trpasličí planetě Pluto.

Výtvarníkova představa nebe nad Plutem, vpravo září vzdálené Slunce, vlevo nad obzorem číhá měsíc Charon

Výtvarníkova představa nebe nad Plutem, vpravo září vzdálené Slunce, vlevo nad obzorem číhá měsíc Charon,zdroj: ESO

Celý svět napjatě očekává výsledky průletu americké sondy New Horizons kolem Pluta a jeho měsíců, k němuž dojde už 14. července letošního roku. Půjde o historicky první okamžik, kdy spatříme tuto trpasličí planetu skutečně zblízka. Dosavadní snímky odhalily poměrně vysoký kontrast povrchu rozděleného do světlejších a tmavších oblastí, detailnější snímkování zatím nebylo možné – droboučké Pluto bylo zkrátka ještě pořád příliš daleko.

V nejbližším bodě své oběžné dráhy je téměř třicetkrát dál od Slunce než Země a v nejvzdálenějším bodě bezmála padesátkrát! Na to teleskopy na Zemi a její oběžné dráze nestačí, naštěstí ale můžeme změřit spektrum Pluta a najít v něm absorpční nebo emisní čáry typické pro různé chemické sloučeniny.

Víme tak, že se jeho velmi řídká atmosféra skládá zejména z dusíku, oxidu uhelnatého a metanu. Ty pravděpodobně tvoří i většinu povrchu planety. Na největším měsíci Pluta, Charonu, byl naměřen také výskyt krystalického vodního ledu, pravděpodobně odkrytého při dopadu menšího tělesa.

New Horizons nám přinese nová a detailnější spektroskopická měření, díky nimž poznáme složení Pluta mnohem lépe. Jak se ovšem pozorované látky chovají za podmínek tam panujících a k jakým chemickým či fyzikálním procesům na trpasličí planetě dochází?

To jsou otázky, které zodpoví laboratorní experimenty za pomoci měření, které prolétávající sonda pořídí. Abychom lépe porozuměli dějům odehrávajícím se na povrchu Pluta a dalších podobných těles, studují vědci z americké Northern Arizona University formování ledu za širokého rozpětí podmínek co do teploty a složení.

Zatímco na Zemi máme zkušenost s téměř čistým vodním ledem s nepatrnými příměsemi dalších látek, například solí, v mrazivých dálavách naší sluneční soustavy se v pevném skupenství nachází nejen voda, ale i již zmíněné látky, běžně známé jako plyny – dusík, oxid uhličitý a uhelnatý, metan…

Led na povrchu vzdálených trpasličích planet je tak tvořen pestrou směsicí látek a do strukturou nám dobře známého vodního ledu má daleko. Kdybychom se pokusili si ho hodit do nápoje, jeho složení by nám příliš neprospělo – nehledě na to, že za teplot a tlaků na povrchu Země bychom to ani nestihli, protože by se ho většina velice rychle odpařila.

Samotný vodní led má také svá málo probádaná tajemství. Nejenže existuje více typů krystalického ledu, z nichž se běžně setkáváme jen s jedním (který tvoří hexagonální strukturu), ale nejrozšířenější formou vody ve vesmíru je pravděpodobně led amorfní, který dlouhodobým působením kosmického záření ztratil svou krystalickou mřížku.

Za vysokého tlaku voda navíc také mění své skupenství v pevné a vytváří takzvaný vysokotlaký led. Ten se může nacházet v hlubinách velkých ledových těles jako například Jupiterových měsíců Ganymedes a Callisto, a možná i hluboko pod povrchem Pluta.

Spojení poznatků z počítačových modelů, měření v kosmu a laboratorních pokusů, nám může poskytnout hlubší porozumění tomu, jaké fascinující vlastnosti mají za exotických podmínek i látky, o nichž si myslíme, že je známe zdaleka nejlépe.

Tagy: led Pluto trpasličí planeta skupenství vysokotlaký led

Zdroje: Vlastní