Záhadu ohřevu Enceladu pomohli rozluštit i čeští vědci

- Vesmír autor: Julie Nováková

Oceánský měsíc Saturnu, Enceladus, dlouho představoval velkou záhadu. Jak je možné, že i malinký měsíc s průměrem odpovídajícím zhruba délce ČR si pod ledovou slupkou udrží kapalný oceán a má aktivní gejzíry? Teď už na to zřejmě známe odpověď a pomohli ji najít i čeští geofyzikové.

Enceladus

Enceladus,zdroj: NASA/JPL/Space Science Institute

Enceladus není jediný měsíc, kde se pod ledovým povrchem skrývá vodní oceán. Zdaleka nejznámější je v tomto ohledu Jupiterův měsíc Europa. Ten je ale oproti Enceladu obr – má průměr asi 3100 kilometrů, skoro jako náš Měsíc, zatímco Enceladus má pouhých 500 km. Díky velkému kovovo-horninovému jádru na Europě nemusí být zcela zanedbatelný ohřev rozpadem radioaktivních prvků.

Především však Europa díky tomu, jak za ni svou gravitací tahá Jupiter i další velké měsíce jako Ganymed a Io (s nimiž je v orbitální rezonanci – celočíselném poměru oběžných dob), má větší zdroj slapového ohřevu. Enceladus je sice v orbitální rezonanci s měsícem Dione, ale na ohřev, který by vysvětlil existenci jeho oceánu a gejzírů, by to nestačilo. Nebo ano? Záleží na jeho vnitřní stavbě!

Nová práce vědců z Francie, ČR, Německa a USA publikovaná v Nature Astronomy ukazuje, že pokud je horninové jádro Enceladu propustné, slapový ohřev bude díky tření uvnitř jádra výraznější a postačí k zachování oceánu i po dobu miliard let.

Můžete si ho představit jako volně poslepovanou kouli z jílových částic, kterou může trhlinami proudit voda a ohřívat se při tření způsobeném právě slapy (které u nás na Zemi dobře známe především jako příliv a odliv, jak za nás "tahá" Měsíc). Takovému jádru odpovídá i změřená hustota měsíce, která je příliš nízká je kovovo-horninové jádro, jaké má podle měření Jupiterova Europa.

Vzestupná proudění teplé vody navíc vysvětlují i lokalizovanou aktivitu měsíce pozorovatelnou zvenčí. Z trhlin poblíž jižního pólu měsíce, přezdívaných "tygří pruhy", totiž pravidelně tryskají gejzíry, jejichž nádherné snímky během svého působení u Saturnu přinesla sonda Cassini.

Ledová kůra je tam tenčí než jinde a uvolňuje se tam množství tepla. Díky pozitivní zpětné vazbě zůstanou místa zahřátá a narušená prouděním teplejší vody aktivnější po dlouhou dobu, protože i tam se díky tření v trhlinách v kůře může uvolňovat více tepla. Nová práce odpovídá i měřením složení gejzírů. Interakce vody s větším povrchem hornin v jádře, než kdyby bylo celistvé, totiž také nahrává hydrotermálním reakcím, které vytvářejí molekulární vodík pozorovaný v gejzírech.

Možnost porézního jádra Enceladu byla navržena J. H. Robertsem z Univerzity Johnse Hopkinse v roce 2015, nynější článek je ale první prací, která tento scénář detailně namodelovala a ukázala jeho efekt. Zdá se tak, že záhada ohřevu Enceladu je rozluštěna – rozhodně to ale neznamená, že už by tam nebylo co objevovat!

Budoucí mise se budou zabývat především vlastnostmi oceánu a podmínkami pro život. Než budou některé z nich vybrány a vyslány k malému měsíci, můžeme se těšit na mise NASA i ESA k Jupiterovým měsícům (Europa Clipper a JUICE, předpokládaný start počátkem 20. let), kde je také mnoho co zkoumat. Čeští geofyzikové z Katedry geofyziky MFF UK se kromě Enceladu zabývají i jinými měsíci včetně Europy a Ganymedu, takže i tam se můžeme těšit na zajímavé nové objevy.

Tagy: astronomie Enceladus dobývání vesmíru

Zdroje: Vlastní,Nature Astronomy