Je příčinou gejzírů na Enceladu voda?

Astronomové pokračují v hledání původu gejzírů na Saturnově měsíci Enceladus. Tyto gejzíry jsou pozorovatelné jako velké výtrysky vodní páry a ledových krystalků, unikajících z měsíce. Uvnitř těchto výtrysků byly zjištěny proudy prachu a plynů. Co způsobuje a ovlivňuje tyto výtrysky, je pro vědce zatím záhadou. Kosmická sonda Cassini pokračuje v získávání nových dat za účelem vyřešení této hádanky.

Úkolem těchto výzkumů je odpověď na otázku, zda tyto výtrysky mají původ v podpovrchových zásobárnách kapalné vody. Některé teorie nabízejí také modely, podle nichž mohou být výtrysky způsobovány i jinými mechanismy, které nevyžadují přítomnost kapalné vody. Usilovná a doslova detektivní práce přístrojů na palubě sondy Cassini je vědci prověřována a hledána možnost co nejlepšího přiblížení ke správné odpovědi.

Co generuje výtrysky na Enceladu, je otázka, která zaměstnává velkou část planetologů. Pokud by Enceladus obsahoval kapalnou vodu, představoval by – teoreticky – objekt, poskytující obyvatelné prostředí.

Jeden z mnoha současných modelů nabízí možnost, že výtrysky mohou být mohutné výrony zmrzlých těkavých látek. V důsledku vlivu slapových sil Saturnu, kterým je měsíc Enceladus vystaven, byly vytvořeny průduchy (v podstatě praskliny v ledové kůře) v oblasti kolem jižního pólu, pojmenované „tygří škrábance“.

Nové závěry ze sondy Cassini, které byly prezentovány 27. 11. 2008 v časopise Nature, však vrhají pochybnosti na tuto hypotézu. Když se měsíc Enceladus nachází nejdále od planety Saturn, teorie předpokládá, že průduchy (praskliny) budou uzavřeny v důsledku nižší přitažlivosti, čímž by mělo dojít k omezení či dokonce k „zastavení“ výtrysků.

„Naše pozorování nejsou v souladu s předpokládaným načasováním otevírání a uzavírání prasklin v důsledku slapových sil, tj. střídavého napínání a stlačování měsíce,“ říká Candice Hansen z Jet Propulsion Laboratory, NASA, člen týmu ultrafialového zobrazovacího spektrografu na palubě sondy Cassini. Podle Hansena současně nové objevy podporují teorii, která dává do souvislosti výtrysky se zdroji kapalné vody uvnitř měsíce Enceladus.

Candice Hansen s týmem spolupracovníků prováděl experimenty v letech 2005 a 2007 při pozorování světla hvězd, přecházejícího za výtrysky na měsíci Enceladus. Během těchto tzv. zákrytů hvězd bylo pomocí spektrometru měřeno množství vody a její hustota ve výtryscích. Pomocí tohoto experimentu byla ověřována předpověď, že větší množství materiálu bude ve výtryscích unikat z otevřených prasklin v roce 2005 a menší množství materiálu v roce 2007, kdy pozorované praskliny měly být uzavřeny.

Místo toho, jak informoval Hansen, byl opak pravdou. Výsledky pozorování ukazují, že výtrysky plynů byly v roce 2007 téměř dvakrát hustější než v roce 2005, čímž popřely model, že slapové síly svým stlačováním ovlivňují průběh výtrysků. „Tuto variantu jsme však nevyloučili docela, protože v obou pozorovaných případech nastala rozdílná geometrie průběhů zákrytů, ale také jsme definitivně tuto hypotézu nepotvrdili,“ říká Hansen.

Hansen nicméně také říká, že nová pozorování sondy Cassini potvrzují matematický model, rozpracovaný v roce 2007, který souhlasí s tím, že otvory v ledu jsou jako trysky, kterými proud vodní páry tryská nadzvukovou rychlostí k povrchu měsíce z teplé, pravděpodobně kapalné vody v zásobárnách pod povrchem měsíce.

Autoři tohoto modelu předpokládají, že pouze teplota v blízkosti bodu tání vodního ledu může vysvětlit velké množství ledových krystalků, trvale přítomných v rovnovážném stavu ve výtryscích na Enceladu. Zdroje kapalné vody pod povrchem Enceladu se mohou podle názoru vědců podobat například pozemskému jezeru Vostok, ukrytému pod vrstvou ledu v Antarktidě, kde je kapalná voda doslova uzamčena v ledu. V případě měsíce Enceladus by mohla zrníčka ledu kondenzovat z vodní páry, unikající z vodních zdrojů a proudící prasklinami v ledové kůře k povrchu měsíce a odtud do kosmického prostoru.

Co způsobuje a reguluje tyto výtrysky a zda je zde kapalná voda přítomna, není známo, avšak může to být již brzy zjištěno, protože měsíc Enceladus je hlavním cílem výzkumu přístroji na palubě sondy Cassini v rámci její prodloužené mise. Přítomnost kapalné vody pod ledovým povrchem Enceladu může mít významné důsledky pro budoucí astrobiologické výzkumy a na možnost života uvnitř ledových těles ve vnějších oblastech Sluneční soustavy.

V této zprávě zatím nejsou zapracovány údaje z průletů sondy Cassini kolem měsíce Enceladus, které byly realizovány v roce 2008. Měsíc byl v uplynulých letech studován vědeckou aparaturou sondy i z větší vzdálenosti, kdy byl sledován především směr, tvar a délka výtrysků. Při těsných přiblíženích se vědci zaměřili především na určení chemického složení částic a jejich hustoty a rychlosti. V následující tabulce jsou uvedeny pouze velmi těsné průlety sondy kolem Enceladu.

Průlety sondy Cassini kolem měsíce Enceladus:

Zdroj: http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/feature20081126.cfm

autor: František Martinek