Záhadné gejzíry na Enceladu pohání slapové síly

05.08. 09:06 | Autor: Radek John

Záhadné gejzíry na snímku ze sondy Cassiny pořízeném 27. listopadu 2005.

Maličký měsíc šesté planety od slunce obsahuje nejspíš pod pevnou kůrou oceán tekuté vody. Podobně jako na vodu na Zemi na ni působí gravitace blízkých kosmických těles. Výsledek je nanejvýš exotický.

Saturn má oficiálně šedesát dva měsíců. Přesný počet se ale dovijí od toho, co ještě za měsíc považujete, a co už ne, protože kolem plynného obra krouží mnohonásobně víc těles. Enceladus je zajímavý hlavně svým předpokládaným podpovrchovým oceánem. Vzdáleně připomíná Jupiterův měsíc Europu, který je však daleko větší. Poloměr Enceladu čítá jen 252 kilometrů, tedy asi čtyři procenta poloměru Země. Poloměr Europy je zhruba 1561 kilometrů, okolo čtyřiadvaceti procent poloměru Země. Enceladus je maličký.

Gravitační zrychlení na jeho povrchu dělá jen 0,11 m/s2, což je asi jedno procento pozemského. Úniková rychlost je jen 239 m/s. To je jen o chlup méně než cestovní rychlost dopravního Boeingu 777, 248 m/s.

Model vnitřního uspořádání měsíce. Hnědé je silikátové jádro, bílý na vodu bohatý plášť. Červená a žlutá barva naznačuje tvorbu gejzírů.

Podzemní oceán by, stejně jako ten na Europě, mohl umožňovat složité chemické reakce, potřebné k existenci života. To dělá z Enceladu prvořadý cíl pro vědecký výzkum. Skupina astronomů, vedená Matthewem Hedmanem z Cornellovy univerzity v Ithace ve státě New York, analyzovala snímky Enceladu z veleúspěšné sondy Cassini. Cílem jejich výzkumu bylo zjistit, co pohání záhadné gejzíry na jižním pólu oběžnice.

Energie z gravitace

Výsledky svého bádání zveřejnili Hedman a spol. tento týden v časopise Nature. Gejzíry sonda poprvé vyfotografovala před osmi lety. Vyvěrají ze čtyř prohlubní, přezdívaných tygří pruhy. Geologové si myslí, že by mohlo jít o praskliny v povrchové krustě měsíce. Kromě Gejzírů vyfotografovala sonda i poměrně málo kráterů po dopadech meteoritů, což znamená, že se kůra Enceladu obnovuje.

Kosmické těleso je tedy geologicky aktivní. K tomu potřebuje nějaké zdroje energie. Jedním z nich by mohly být slapové síly. Je to vedlejší efekt síly gravitační, způsobující na Zemi přílivy a odlivy. Slapové síly by vás také roztrhaly na kusy, pokud byste se dostali do blízkosti černé díry, neutronové hvězdy, nebo jiné podobné odpornosti.

Gravitační síla, kterou působí jedno těleso na druhé, není konstantní napříč celým tímto tělesem. Jeho bližší strana přitahována silněji než vzdálenější. Pokud je tekuté, jako třeba pozemské oceány, má sklon se vlivem gravitace deformovat. Za gejzíry na Enceladu vězí ještě jeden drobný trik. Jeho oběžná dráha asymetrická.

Otevřené praskliny

To znamená, že se slapové síly mění v jejích různých bodech. Praskliny by proto měly být namáhány odlišným způsobem v závislosti na vzdálenosti měsíce od Saturnu (Systém je dokonce ještě komplikovanější, protože do hry vstupují i další družice planety, zejména Dione.). V nejbližším bodě dráhy měsíce, periapsidě − v případě Saturnovy oběžnice se dá použít i slovo perikronium − by se praskliny měly uzavírat. V nejvzdálenějším bodě dráhy, apoapsidě, nebo také apokroniu, by je slapové síly měly otvírat.

Enceladus na snímku ze sondy Cassiny pořízeném 6. listopadu 2011. Měsíc odrazí 99% slunečního záření. Je bělejší než bílý papír.

Otevřené praskliny by podle předpovědí vědců měly gejzíry zesilovat, uzavřené naopak zeslabovat. Přesně to se na Enceladu opravdu děje. Potvrdila to data ze Spektrometru pro vizuální a infračervené mapování (VIMS) namontovaném na Cassinim. Když je měsíc v apokroniu, jsou gejzíry čtyřikrát jasnější, než když je v perikroniu. Vypadá to tedy, že opravdu podléhají působení Saturnovy gravitace.

Foto: NASA

Autor: Radek John