Dnes nás čeká #Enceladus a nevymyslel jsem lepší otvírak vlákna, než začít u jména.
Enkelados byl jeden z dlouhovlasých a šeredných obrů zrozených bohyní Gaia z krve poraněného Urana vlastním synem Kronem při jeho kastraci. Uff.
Tak co, mám Vaši plnou pozornost? Jo? Tak #ředím
Než vystartujeme do vnějších částí Sluneční soustavy, skočte si pro rukavice, šálu a čepice. Čeká nás totiž návštěva přibližně 500 km obrovské ledové koule….
Tohle je přitom největší sněhová koule, kterou kdy lidstvo vyrobilo, s vláknem nemá vůbec nic společného 🙂
Ve vesmírných měřítkách není 500 km skoro nic. Zvlášť když se nacházíte na Zemi a chtěli byste takle titěrné těleso najít na oběžné dráze, řekněme Saturnu… A i přes to víme o existenci Enceladu od roku 1780… Což je fakt neuvěřitelný, když si vezmete, kde byla tehdy technika
Jak to tohle sakra možný? Odpovědí je, že tohle těleso, vlastně měsíc Saturnu, má extrémně vysokou odrazivost povrchu. Okolo 100 %. Skoro jak koukat dalekohledem na zrcadlo…
Většina měsíců je přitom až neskutečně nuuuudně šedo-černo-šedá (ne, není to překlep, fakt je ta šedá nudná…), takže módní youtubeři až přesedlají do měsíce, budou dost trpět…
Čest výjimkám jako je žluté Io.
Bylo tak jasné, že kolem Saturnu krouží fakt něco divného.
Tím ale divnosti téhle bílé koule nekončí.
Určitě víte, že Saturn je známý proto, že má kolem sebe naprosto fascinující prstence v podobě hromady létajících šutrů a kusů ledu nejrůznějších velikostí. Fakt kýč.
Jenže co není z té fotky výše vidět je to, že tam těch prstenců je dokonce víc. Tady máte fotku, která je pořízená proti Slunci (které leží moooc daleko). Všimněte si, že vyjma těch hnědých prstenců jsou tam i další. Nás bude zajímat ten vnější, modrý, označený jako Prstenec E.
„Shodou náhod“ totiž je to právě Prstenec E, ve kterém si hoví i náš měsíc Enceladus. A on si tam nehoví jen tak někde, leží v nejužší, ale za to na částice nejbohatší části tohohle divu přírody. Divný co?
Tak počkejte, co přijde dál…
Ať jsme ze Země koukali, jak jsme koukali, prostě jsme důvod téhle divnosti nevykoukali. Bylo jasné, že budeme muset udělat to, co vždycky. Dát dohromady pár (tohle je obrovský eufemismus) chytrých hlav a poslat k Saturnu planetární sondu.
Vyšli skauta!
V 70. letech se tak dvojice našich skautů dala na cestu. Pozorní čtenáři a čtenářky předchozího vlákna o měsíci Io už zajistí ví, že tahle dvojice není nikdo jiný, než Voyager 1 a 2.
Jednička proletěla okolo Saturnu v listopadu 1980 a měsíc spatřila z takové vzdálenosti, že jsme se moc o povrchu nedozvěděli, vyjma toho, že na něm nejsou skoro žádné impaktní krátery… Nechci uhýbat z vlákna – tohle si vysvětlíme jindy – ale TOHLE JE V MÉM OBORU HOOODNĚ DIVNÝ!
A furt nám nedávalo spát, že měsíc je v tom nejužším, ale na částice nejbohatším místě… A víte proč? Protože numerické modely naznačovaly nestabilitu
prstence E v čase. Prstenec by tak měl v krátkém čase během 10 000 až 1 000 000 let zaniknout.
Hele, já Vás chápu. V době splácení hypoték po měsíci a kdy spousta lidí v týhle zemi žije od výplaty k výplatě, na vás vytáhnu, že vás má trápit, co bude za 1 milion let, tak nemám šanci uspět.
Ale v geologii je tohle důležitý. Ta totiž pracuje s krapet jiným měřítkem… Sluneční soustava je stará něco málo přes 4,5 miliardy let a to znamená, že i planety. Jen pro představu, schválně koukněte níže, kdy se v okolí Prahy hrabali v bahně trilobiti… Vlastně předevčírem…
Ta strašná mladost prstence tak byla zarážející. Někoho tak napadlo, že by možný v tomhle mohla být souvislost. Co kdyby byl Enceladus zdrojem částic, co v těch prstencích vidíme? Jenže jisti jsme si nebyli.
Když kolem Saturnu prosvištěla v srpnu 1981 dvojka, její dráha byla schválně upravena tak, aby letěla okolo Enceladu mnohem blíž. „Pouhých“ 87 010 kilometrů. A to umožnilo konečně nafotit část povrchu měsíce.
Zjistili jsme, že měsíc je tvořen 5 dost rozdílnými částmi. Zatímco v okolí severního pólu měsíce bylo docela „dost“ kráterů vzniklých srážkou s jinými tělesy, jižní polokoule jich byla prostá. Co to?
Znamenalo to jediné. Povrch měsíce není starý 4,5 miliardy let a NĚCO (nebo někdo :D, ať i tady máme krapet sci-fi, třeba to za 100 let bude další nejdražší fake news) ho muselo přetvořit. Ale co?
Je to votrava co ve vědě? Furt samý otázky a žádné odpovědi. ale nebojte, přijdou
Začali jsme tak spekulovat o příčině. Nemohla by na povrchu Enceladu být aktivní zvláštní forma sopečné činnosti, tzv. #kryovulkanismus? Tedy proces, během kterého se na povrch dostává kapalná voda namísto roztavených hornin jak známe na Zemi?
Bohužel, pro definitivní potvrzení téhle hypotézy nám sondy Voyager neposkytly dostatek důkazů. Museli jsme tak čekat…
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
dlouhých
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
23 let…
Tehdy k Saturnu dorazila neuvěřitelná sonda @CassiniSaturn, která okolo planety pouze neproletěla, ale byla konečně navedena na její oběžnou dráhu. To znamená, že jsme po dobu 13 let mohli zkoumat detailně Saturn s jeho obrovskou rodinou měsíců (známo jich je dnes 82).
S ohledem na předchozí objevy představoval Enceladus jeden z hlavních vědeckých cílů mise. Dráha sondy tak byla uzpůsobena k uskutečnění řady blízkých průletů. A když říkám blízkých, připravte se držet si klobouky… Bude to vesmírná jízda.
Nejbližší průlet se totiž odehrál (a teď fakt doufám, že mi kluci a holky z @NASA neudělají čáru přes rozpočet, protože ten údaj sem píšu z textu z roku 2016…) 25 km nad povrchem… Jen pro představu. Na nákupy do Londýna letíte ve výšce ca 9 km.
Již první dva průlety sondy přinesly nezvratné důkazy, že měsíc je skutečně zdrojem částic Saturnova prstence E.
Sondě se totiž podařilo v oblasti jižního pólu spatřit výtrysky materiálu vystupujícího nad povrch rychlostí až 2100 km/h. Což je kurnik rychle.
Dost rychle na to, aby částice mohly utéct ze slabého gravitačního působení měsíce a dostat se tak na oběžnou dráhu Saturnu… Hustý co?
Za použití vědeckých abrakadabra (pro zvídavé odkaz) jsme zjistili, že částice tvoří převážně krystalky ledu a soli chloridu sodného. Pro ty z vás, co měli chemii ve škole tak rádi jako já, tak tuhle věc napíšu „na hulváta“
Enceladus fluše slanou vodu…
Ne všechny částice ale z měsíce utečou, část se jich časem na povrch vrátí… což nám vysvětluje (ha, konečně nějaká odpověd), proč je Enceladus tak svěže bílý… Jeho povrch je totiž furt cukrován solí (že by oxymorón? Co na to @jazykovedma, můžu to použít??). No nic, jdeme dál.
Až do třetího průletu jsme ale netušili, odkud přesně ty částice něco nebo někdo střílí. Až tehdy se nám totiž podařilo proletět nad jižní polokoulí a ten pohled, ten byl
Nechám to na vás působit…
Oblast jižního pólu totiž tvoří neuvěřitelně složitá série prasklin. Když jsme se navíc na tuhle oblast podívali v infračerveném spektru, spatřili jsme tohle.
Bylo jasný, že Enceladus zmasakroval vesmírnej tygr!
To co jste na předchozím snímku viděli jsou teplotní anomálie povrchu Enceladu, které se přezdívají jako Tygří pruhy (Tiger stripes). Jsou o přibližně 80 °C teplejší, než je okolí… To má přitom teplotu – 97 °C…
Porovnáním mapy teplotních anomálií s povrchovými útvary zjistíte, že ty anomálie odpovídají čtveřici propadlin, které jsou v oblasti pólu.
Je tak vymalováno a nedá se jinak – v oblasti tak k povrchu dostává teplo z nitra měsíce.
A když jsme zas udělali vědecké abrakadabra (opět použit spektrometr), našli jsme v těch prasklinách krystalický vodní led.
Vím, zní to nudně. Ale pointa je, že ten se na povrchu nemůže vyskytovat déle než 1000 let… Kdyby měl Boleslav III raketu, mohl ho zaletět vokouknout
To nejzajímavější jsme však zachytili na povrchu propadlin. Stačilo se jen otočit a podívat se sondou opět proti Slunci. Najednou jsme viděli přes sto gejzírů vyvrhujících materiál z hlubších partií Enceladu nad povrch měsíce.
A jdu si udělat čaj, je to nějak dlouhý.
Tahle mapka rozsypaných lentilek pak ukazuje, kde všude jsme ty gejzíry našli a jak silné jejich erupce jsou. Do vesmíru dokážou poslat okolo 250 kilogramů materiálu každou jednu vteřinu…
Jenže, odkud se tohle obrovské množství materiálu bere? Bylo jasné, že nemůže být z fluktuace vakua…
A tady nám zase pomohla ta kuchyňská sůl (naštěstí bez data expirace 🙂 ). Ta totiž jasně ukazovala, že voda nemůže vznikat tavením ledu, ale že pochází…. podržte se…
… z podpovrchového globálního oceánu, který se skrývá pod průměrně 30 až 40 kilometry ledu… Jeho mocnost jsme odhadli s použitím gravitačních dat (ala další abrakadabra) na minimálně 10 km… což znamená, faaaakt strašně moc jako hodně kapalné vody.
A tady si brnkneme na národní hrdost (tedy, to bychom měli už dávno, pač na sondě Cassini je výrazná evropská stopa❤️). Ve výzkumu Enceladu máme totiž dost výraznou českou stopu…
Je to díky lidem z Matfyzu, konkrétně z @GeoPraha (btw. opět profil, co radím si dát mezi sledované), hlavně kolem Dr. Marie Běhounkové a prof. Ondřeje Čadka, kteří se výzkumem gejzírů na Enceladu, proč chrlí v době, kdy zrovna chrlí, i existencí oceánu výrazně věnuje. #najdizenu
Vědci ale hořeli touhou k jedné věci. Nedávala jim spát. Furt je to sžíralo a sžíralo… Chtěli vědět, co všechno ten měsíc skrze gejzíry vyvrhuje…
A tak někoho odvážného napadlo. „Hele, pojďme vzít sondu za ca 3,2 miliardy USD a proleťme výtryskem toho bordelu, co z Enceladu lítá“. A proč byl odvážnej? Protože to řekl před inženýry, kteří se snaží za každou cenu udržet sondu při životě… Holt jiný životní priority…
Co se dělo dál, pojďme shrnout do věty „Jak řekli, tak udělali“… ale měli byste za tím vidět spoustu emočně vypjatých diskusí a spoustu potu hodně lidí…
Takže klapka a máme sondu za 3,2 miliardy řítící se kosmickým prostorem vstříc výronu směsi ledových krystalků a dalšího bordelu, co Enceladus posílá ven.
Svištíme, svištíme… svištíme…. svištíme………………………… a tady jsou data. Nic se nestalo, sonda proletěla úplně v pohodě, žádná srážka nic, hustota částic je totiž dost nízká… Ale je potřeba oživit vlákno budováním napětí.
Vyjma ledu a solí našla organické sloučeniny, ty jednoduché, ale i ty složité…
Což znamená, že pod povrchem Enceladu je dost zajímavej koktejl na vostrou životatvořící párty…
Ale co víc. Sondě se podařilo během průletu najít takový titěrně malý kuličky tvořený křemíkem.
Jako pro váš život nejsou vůbec podstatný a zapomeňte jejich existenci hned, jak to přečtete…
Ale jejich přítomnost značí, že musely vzniknout v teplé vodě… Neznáme totiž ze Země žádný jiný způsob, jak by mohly vzniknout… A to nás přivádí k černým kuřákům… Což jsou na Zemi místa na oceánském dně, kde k povrchu tryská teplá voda společně se spoustou látek…
… což představuje ráj pro život… Na Zemi v jejich okolí žijí bakterie, která nepotřebují kyslík a ani sluneční světlo. Jejich metabolismus vrčí na látkách, co vystupují z nitra Země (čekám, že tohle někdy podchytí @Julianne_SF ve svém vlákně)
Takže pojďme to shrnovat – Enceladus má oceán kapalné vody, která je bohatá na organické sloučeniny a je tam zdroj energie schopný ohřívat vodu…
Hele, jestli pro vznik života nechcete tohle, co víc byste chtěli?
A víte co je naprosto skvělý? Enceladus oproti jiným tělesům (Marsu, Europě apod.) nevyžaduje, abychom se k těm nesmírně zajímavým místům museli provrtávat. On nám ten materiál, který chceme jako vědecká obec prozkoumat doslova plive do tváře.
Nemělo by Vás tak překvapit, že vědecká obec chce vzít sondu, nabušit ji tim správným vybavením a poslat opakovaně prolétávat těmi výtrysky….
A pokud se usměje štěstí, třeba zjistíme, že nejsme ve vesmíru sami. Z výzkumu jedné malé ledové koule… Dobrý co? 🙂 The END
PS: A klasicky, pokud chcete víc vědy ve svém twitter vlákně, sledujte @Akademie_ved_CR, nebo třeba profil @Vedator5. Pak taky #StayHome a společně to zvládneme, uvidíte 🙂
(a ne, nebyl to houbovej čaj, prostě jen ředím feed). Tak zas někdy
PSS: A pro fakt zvídavé čtenáře, @GeoPraha z @matfyz pro Vás připravil seznam literatury, která stojí za čtení v dlouhých zimních večerech 🙂
Originally tweeted by Dr. Petr Brož (@Chmee2) on November 2, 2020.