Vědci odhalují tajemství světa prstenců, ve kterém prší diamanty

13. 4. 2023 – 18:25 | Vesmír | Pavel Jégl | Diskuze:

Vědci odhalují tajemství světa prstenců, ve kterém prší diamanty
Futuristický obrázek zemětřesení na Mirandě, jednom z měsíců fascinujícího ledového obra Uranu. Je na něm zobrazena fiktivní základna lidí. | zdroj: Profimedia

Nejvýkonnější vesmírný teleskop, jaký kdy byl postaven, poskytl jedinečný pohled na nejpodivnější planetu sluneční soustavy. 

Vesmírný teleskop Jamese Webba zaměřil svůj zlatý infračervený pohled na záhadný sedmý svět od Slunce – Uran. Snímek, který z toho vznikl a který v dubnu publikovala americká vesmírná agentura NASA na svém webu, odkryl tyrkysovou planetu v zářivé kráse. Ukázal její měsíce i prstence. Jediné, co nemohl odhalit, bylo její diamantové bohatství.

Planeta boha nebes

Každá planeta má své zvláštnosti, které ji dělají výjimečnou, ale Uran je vskutku zvláštní, byť na první pohled nenápadný.

profimedia-0768378524 Snímek éterického Uranu a jeho prstenců pořízený Webbovým teleskopem.. | zdroj: Profimedia

Pokud si odmyslíme jeho prstence, tak se nám tento ledový obr, pojmenovaný po řeckém bohu nebes, může jevit jako nudná bleděmodrá koule.

Webb však dokázal zobrazit rys, který je pro Uran jedinečný – polární zjasnění v době, kdy se planeta dostává do plného světla letního Slunce. Co je příčinou jasné polární čepičky, není známo, ale vědci se domnívají, že bezpříkladné rozlišení snímků jim pomůže tuto záhadu objasnit.

Dalšími pozoruhodnými úkazy na snímku jsou mraky. Souvisejí s bouřkovou činností v převážně vodíkové a heliové atmosféře planety.

Výrazným prvkem snímku jsou prstence. S těmi Saturnovými se Uran nemůže poměřovat. Teleskop jich ale kolem Uranu fascinujícím způsobem dokázal zobrazit 11 ze 13, včetně dvou prachových. Astronomové přitom doufají, že další pozorování teleskopu zachytí také dva slabé vnější prstence, které se nacházejí mimo hlavní skupinu.

Vědci teď proměří infračervené vlnové délky a pokusí se určit složení prstenců.

Jako bowlingová koule

Webbův teleskop také zachytil mnohé z 27 známých Uranových měsíců. Některé z nich jsou příliš malé, aby byly vidět. Tyto měsíce mají odlišné dráhy.

Všech šest měsíců, které vidíte na následujícím snímku, sdílí rovinu oběžné dráhy s rovinou rovníku Uranu, stejně jako menší, vnitřní měsíce. Uran má však také skupinu nepravidelných, mnohem vzdálenějších měsíců, které obíhají po skloněných, eliptických dráhách, podobně jako Jupiterovy měsíce.

stsci-01gwqdx23czsdjk30b8e4kzmf7 Snímek Webbova teleskopu zobrazující Uran a jeho okolí se šesti měsíci. | zdroj: kredit-NASA/ESA/CSA

Další z věcí, které jsou na Uranu podivné, je jeho neobvyklá rotace, překlopená na bok vůči rovině oběžné dráhy. Uran má sklon 97,77 stupně a po své rovině oběhu - i se svými měsíci, které ho obíhají v rovině jeho rovníku - se kutálí jak bowlingová koule.

Příčina extrémního vychýlení osy planety není známa. Vědci uvažovali, že během utváření Uranu do něj narazila velká protoplaneta, která způsobila změnu jeho orientace. Simulace však tuto hypotézu nepotvrzují.

Příčinou anomálie by mohla být i dočasná přítomnost velkého měsíce v dávné minulosti. Pokud by podle simulací měl Uran v minulosti měsíc o procentu své hmotnosti, mohla by se po dvou miliónech let sklonit rotační osa planety na současnou úroveň.

Další úžasnou věcí na Uranu jsou jeho diamanty. Důkaz o jejich existenci nemáme, ale na diamantový déšť, který se do nitra planety snáší, upozorňují matematické modely i laboratorní experimenty. Při nich se pomocí laserů napodobuje teplota a tlak v nitru ledového obra.

Podivný svět

Modely a experimenty naznačují, že obrovské teploty a tlaky rozbíjejí molekuly metanu a uvolňují z nich uhlík. Při tom vznikají uhlíkové řetězce, které krystalizují do formy diamantů.

Diamanty však nejsou věčné. Čím víc klesají do nitra, tím větším tlakům a teplotám jsou vystaveny. Vypařují se, stoupají výš do atmosféry, kde se ochladí. A to vše se opakuje.

profimedia-0612820460 Řez Uranem, na kterém je patrná jeho atmosféra s mraky, plášť i jádro, a okolí s jeho měsíci. V tabulce jsou parametry planety – poloměr, objem, hmotnost, střední hustota a gravitace na povrchu. | zdroj: Profimedia

Nahlíženo pozemskými měřítky to je podivný svět. Nejvyšší čas začít ho zevrubněji zkoumat.

Naposledy byla u Uranu americká sonda Voyager 2 v roce 1986. Přiblížila se tehdy k planetě na osmdesát tisíc kilometrů, studovala její prstence a objevila deset do té doby neznámých měsíců.

NASA loni zařadila Uran mezi prioritní cíle svých vesmírných misí, které by měla podniknout v příštích deseti letech. Další sonda k planetě by podle předběžného harmonogramu měla odletět v roce 2031 s cílem prozkoumat atmosféru Uranu, prstence i měsíce a odhalit příčinu sklonu rotační osy.

Nosnou raketou by mohla být Falcon Heavy společnosti SpaceX.

Zdroje:

Nejnovější články