Gejzíry na Europě okem HST

Hubblův kosmický dalekohled HST pozoroval oblaka vodní páry nad ledovými oblastmi v okolí jižního pólu Jupiterova měsíce Europy. Astronomové předpokládají, že se jedná o první zřetelný důkaz výtrysků vody nad povrch tohoto ledového měsíce.

Na základě jiných zdrojů bylo již dříve poukázáno na existenci oceánu pod povrchovou ledovou kůrou. Vědci si nejsou jisti, zda detekovaná vodní pára má původ v erupcích vody na povrchu měsíce Europa, ale jsou si zcela jisti tím, že to je nejpravděpodobnější vysvětlení. Budou následovat další pozorování k ověření tohoto objevu, který z Europy dělá druhý měsíc, u kterého byly výtrysky vody pozorovány. Závěry byly publikovány 12. 12. 2013 v časopise Science. Protože jsme o tomto objevu na našich stránkách ještě neinformovali, přinášíme tyto zajímavé informace dnes.

„Nejjednodušším vysvětlením přítomnosti vodní páry je, že byla vyvržena nad povrch z hlubin měsíce Europa,“ říká Lorenz Roth (Southwest Research Institute, San Antonio),  hlavní autor zprávy. „Pokud tyto výtrysky mají souvislost s podpovrchovým oceánem kapalné vody, a my jsme přesvědčeni, že existuje pod ledovou kůrou, potom to znamená, že při budoucím výzkumu můžeme přímo studovat chemické složení potenciálně obyvatelného prostředí na měsíci Europa přímo na jeho povrchu, bez složitého vrtání otvoru skrz silnou vrstvu ledu. A to je nesmírně potěšující.“

V roce 2005 sonda NASA s názvem Cassini poprvé detekovala výtrysky prachu a vodní páry vyvrhovaných z podpovrchových vrstev Saturnova měsíce Enceladus. U měsíce Europa byla doposud detekována pouze vodní pára.

Spektroskopická pozorování pomocí HST poskytla důkazy existence výtrysků na Europě v prosinci 2012. Časové snímky polárních září pořízené pomocí zobrazovacího spektrografu na HST umožnily vědcům rozlišit mezi jevy vytvořenými nabitými částicemi z Jupiterovy magnetosféry a výtrysky z povrchu měsíce Europa. A rovněž vyloučila mnohem exotičtější vysvětlení, jako je náhodné pozorování výjimečného dopadu meteoritu.

Zobrazovací spektrograf detekoval slabé ultrafialové záření polární záře vytvářené intenzivním magnetickým polem planety Jupiter v blízkosti jižního pólu měsíce. Excitované atomy kyslíku a vodíku způsobují proměnlivou aurorální záři a zanechávají o mnohém vypovídající signály, že se jedná o produkty molekul vody, které jsou podél siločar magnetického pole rozbíjeny elektrony na jednotlivé prvky.

„Posunuli jsme se až k samotnému limitu HST při spatření této velmi slabé emise. Může se jednat o nenápadné výtrysky, které jsou velmi řídké a obtížně pozorovatelné v oboru viditelného světla,“ říká Joachim Saur (University of Cologne, Německo).

Lorenz Roth předpokládá, že dlouhé pukliny na povrchu měsíce Europa mohou být ve skutečnosti otvory k úniku vodní páry do kosmického prostoru. Podobné pukliny objevila sonda Cassini na povrchu měsíce Enceladus.

Astronomové využívající Hubblův kosmický dalekohled rovněž zjistili, že intenzita výtrysků na Europě kolísá s polohou měsíce na oběžné dráze, podobně jako na Enceladu. Aktivní výtrysky byly pozorovány pouze tehdy, když byl měsíc nejdále od Jupitera. Naopak se vědcům nepodařilo detekovat jakýkoliv signál v okamžiku, kdy byla Europa blízko planety Jupiter.

Možné vysvětlení této proměnlivosti spočívá v tom, že gravitační síly Jupitera měsíc střídavě stlačují a natahují podle toho, jak se mění jeho vzdálenost od planety. Pukliny se zmenšují či zavírají v okamžiku, když je měsíc nejblíže obří plynné planetě.

„Zjevná proměnlivost výtrysků podporuje klíčovou předpověď, že Europa může být natahována slapovými silami do značné míry proto, že obsahuje podpovrchový oceán kapalné vody,“ říká Kurt Retherford (Southwest Research Institute).

Výtrysky na Europě i Enceladu obsahují pozoruhodně podobné množství vodní páry. Protože Europa má přibližně 12krát vyšší přitažlivost než Enceladus, vodní pára o teplotě -40 °C neuniká příliš daleko do okolního prostoru jako na Enceladu, ale spíše padá zpět na povrch měsíce po dosažení největší výšky. Podle měření HST se dostává až 200 km nad povrch Europy. To by mohlo zanechat jasné stopy na povrchu v okolí jižního pólu měsíce.

„Pokud se to potvrdí, pak tato nová pozorování znovu ukážou na kvality Hubblova kosmického dalekohledu při výzkumu a otevírání nových kapitol při hledání obyvatelného prostředí ve Sluneční soustavě,“ dodává John Grunsfeld, astronaut NASA, který se podílel na opravách HST během servisních misí raketoplánu. „Značným úsilím při určitém riziku jsme zdokonalili a opravili HST, což se ze všeho nejvíce vyplatilo, když jsme studovali vzrušující objevy, jako například objev výtrysků vody na Europě.“

Zdroj: http://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-europa-water-vapor/ a http://www.nasa.gov/content/source-region-for-possible-europa-plumes/

autor: František Martinek