Nové možnosti výzkumu Jupiterova měsíce Europa

Na základě informací získaných pomocí velkého dalekohledu na V. M. Keck Observatory (California Institute of Technology – Caltech) astronomové Mike Brown – známý jako „zabiják Pluta“ vzhledem k objevu těles Kuiperova pásu, což nakonec vedlo k degradování Pluta z kategorie planet a Kevin Hand (Jet Propulsion Laboratory – JPL) nalezli velmi silné důkazy, které potvrzují, že slaná voda z rozsáhlého podpovrchového oceánu na Jupiterově měsíci Europa si opravdu nachází cestu k průniku na povrch.

Získaná data naznačují, že na měsíci Europa dochází k výměně látek mezi oceánem a ledovým povrchem, čímž je vodní prostředí obohacováno o chemické látky. Z toho vyplývá, že výzkum oceánu lze jednoduše uskutečnit na základě studia povrchu Europy. Práce byla přijata k publikování v časopise Astronomical Journal.

Tento poznatek byl odvozen ze spektroskopických výzkumů realizovaných pomocí dalekohledu na Keck Observatory, kde se nachází největší a nejproduktivnější dalekohled světa.

„Nyní máme k dispozici nejlepší pořízená spektra povrchu tohoto měsíce,“ říká Mike Brown. Dalekohled Keck II s objektivem o průměru 10 m vybavený systémem adaptivní optiky pro odstranění negativních vlivů atmosféry na získaný obraz ve spolupráci se spektrografem OSIRIS (OH-Suppressing Infrared Integral Field Spectrograph) rozlišil větší detaily než kosmická sonda Galileo, která v letech 1995-2003 studovala planetu Jupiter a její měsíce.

„Máme nové důkazy o tom, že oceán pod povrchem měsíce Europa není izolovaným prostředím – oceán a ledový povrch spolu navzájem komunikují a vyměňují si chemické prvky,“ říká Mike Brown. „To znamená, že do oceánu může být dodávána energie, což je důležité kvůli možnosti života. Rovněž to znamená, že pokud se chceme dozvědět, jak to vypadá v podpovrchovém oceánu, můžeme pouze přistát na povrchu měsíce a odebrat zde vzorky materiálu.“

„Ledový povrch měsíce Europa nám tak poskytuje okno k nahlédnutí dovnitř, zda pod ním existuje potenciálně obyvatelné prostředí,“ říká Kevin Hand.

Od doby, kdy kosmická sonda Galileo ukázala, že Europa je pokryta vrstvou vodního ledu, vědci intenzivně debatují o složení jejího povrchu. Infračervený spektrometr na palubě sondy Galileo nebyl schopen poskytnout detailní informace k definitivní identifikaci prvků či sloučenin nacházejících se na povrchu měsíce. Nyní za použití současných technologií, kterými disponují pozemní dalekohledy Mike Brown a Kevin Hand s definitivní platností spektroskopicky identifikovali charakteristické vlastnosti povrchu Europy a dospěli k závěru, že se zde mj. nachází minerál s obsahem hořčíku nazvaný epsomit (MgSO4·7H2O), který mohl vzniknout pouze v podpovrchovém oceánu.

„Hořčík by se neměl nacházet na povrchu Europy – ledaže by sem byl dopraven z podpovrchového oceánu,“ dodává Mike Brown. „To znamená, že voda z oceánu proniká na povrch měsíce a materiál z povrchu může podle všeho zase pronikat do vodního prostředí.“

Oceán na měsíci Europa je hluboký asi 100 km a rozkládá se kolem dokola. Měsíc má tzv. vázanou rotaci – stále stejná polokoule představuje čelní stranu (vzhledem k oběhu), zatímco druhá polokoule představuje trvale zadní stranu měsíce. Čelní (přední) polokoule se jeví nažloutlá, zatímco zadní polovina měsíce se zdá být pruhovaná a postříkaná načervenalým materiálem.

Spektroskopická data ze zadní polokoule měsíce Europa byla příčinou vědeckých debat posledních 15 let. Předpokládalo se, že Jupiterův měsíc Io chrlí vulkanickou síru a silné magnetické pole Jupiteru posílá část této síry směrem k zadní polokouli Europy, kde se přilepí k povrchu. Z dat pořízených sondou Galileo bylo rovněž zřejmé, že se jedná o něco jiného než jen o čistý vodní led na povrchu zadní polokoule měsíce. Diskuse se zaměřila na to, co jiného mohlo způsobit, že získaná spektroskopická data jsou odlišná od čistého vodního ledu.

Brown a Hand prohlásili, že nejnovější spektrometry na pozemních dalekohledech mohou zpřesnit data týkající se Europy, dokonce i při pozorování ze vzdálenosti 650 miliónů kilometrů (tj. z povrchu Země). Při použití dalekohledu Keck II na Mauna Kea poprvé zmapovali rozložení čistého vodního ledu a dalších příměsí na povrchu Europy. Získaná spektra dokonce ukazují, že čelní strana měsíce obsahuje výrazné množství jiných zmrzlých chemikálií než jen zmrzlou vodu. Dále rovněž v nízkých šířkách zadní polokoule Europy se nachází oblast s velkou koncentrací ledu jiných sloučenin než vodního ledu.

Europa se tak stává důležitým tělesem ve Sluneční soustavě, na které se zaměří nejen astronomové, ale i astrobiologové.

Související článek: JUICE – evropská sonda k Jupiteru

Zdroj: http://keckobservatory.org/news/keck_observatory_helps_open_window_into_europas_ocean

autor: František Martinek