Podpovrchový oceán na měsíci Enceladus

Pod povrchem Saturnova měsíce Enceladus se nachází oceán kapalné vody. Alespoň taková je interpretace dat, která získala kosmická sonda NASA s názvem Cassini. Určení vnitřní struktury ledového měsíce o průměru 505 km bylo hlavní prioritou mise Cassini po objevu výtrysků ledových krystalků a vodní páry. K tomuto jevu dochází v okolí jižního pólu měsíce, kde byly od roku 2005 pozorovány zvláštní praskliny pojmenované „tygří škrábance“.

Následná pozorování výtrysků ukázala, že jsou relativně teplé v porovnání s ostatními oblastmi měsíce a jsou slané – což jsou přesvědčivé argumenty pro přítomnost oceánu kapalné vody pod ledovým příkrovem. Planetologové jsou nyní schopni prozkoumat nitro záhadného měsíce přímo, za použití rádiového vědeckého experimentu na palubě sondy Cassini.

Během tří vhodných přiblížení v letech 2010 a 2012 sonda prolétla ve vzdálenosti méně než 100 km od povrchu měsíce – dvakrát nad jižní polokoulí a jednou nad polokoulí severní. Během těchto průletů byla sonda Cassini nepatrně ovlivňována gravitací měsíce Enceladus, což způsobilo nepatrné změny její rychlosti o 0,2 až 0,3 mm/s.

Protože tyto odchylky byly tak malé, byly rozpoznatelné pouze v rádiovém signálu sondy, který byl vysílán zpět k Zemi. Astronomům však poskytl možnost změřit, jak gravitace měsíce Enceladus ovlivnila dráhu kosmické sondy. Tato měření pak mohla být použita k odvození rozložení hmoty uvnitř zkoumaného měsíce.

Například vyšší než průměrná gravitační „odchylka“ může naznačovat přítomnost pohoří, zatímco nižší anomálie může naopak znamenat deficit hmoty. Na Enceladu vědci naměřili chybějící hmotu v oblasti jižního pólu, z čehož vyplynulo, že mezi spodní hranicí ledu o tloušťce 30 až 40 km se nachází vrstva vody.

„Na základě analýzy pohybu sondy a při započítání topografie měsíce odhalené pomocí kamer na palubě sondy Cassini jsme získali nové okno k nahlížení do vnitřní struktury měsíce Enceladus,“ říká Luciano Iess, hlavní autor článku publikovaného v časopise Science. „Odchylky v pohybu sondy mohou být nejlépe vysvětleny tím, že měsíc má asymetrickou vnitřní strukturu, a to takovou, že ledový krunýř spočívá na oceánu kapalné vody nacházejícího se v hloubce zhruba 30 až 40 km pod povrchem v oblasti jižního pólu.“

Je zřejmé, že regionální moře se rozprostírá od jižního pólu až do vzdálenosti asi 50° jižní šířky, což je v souladu s topografií měsíce a s vyšší místní teplotou pozorovanou v oblasti tygřích škrábanců. Rozloha moře je srovnatelná s pozemským jezerem Lake Superior (Hořejší jezero) v USA.

Jezero je tedy nejen v kontaktu s ledovou kůrou (a prostřednictvím puklin i s povrchem měsíce), ale i s jádrem měsíce, které zcela jistě obsahuje výživné látky, které mohou být ve vodě rozpuštěny. Jedná se například o draslík, síru a fosfor, což jsou prvky nezbytné pro život. To podporuje představu, že jezero by mohlo být domovem jednoduchých mikrobiálních forem života.

Dřívější představy byly takové, že pod jednotlivými výtrysky se mohou nacházet jakési kapsy vyplněné kapalnou vodou. Ty se měly nacházet uvnitř ledové vrstvy a nebyly by v kontaktu s jádrem měsíce Enceladus. Pro pátrání po prostředí vhodném pro život by to nebyla zrovna dobrá zpráva. Gravitační měření však spíše preferují rozsáhlejší vrstvu vody o hloubce až 8 km pod ledovou kůrou a v dotyku s nitrem měsíce. Tuto představu ztvárňují připojené obrázky naznačující rovněž rozdíly ve stavbě Saturnova měsíce Enceladus a Jupiterova satelitu Europa.

Zdroj: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Cassini-Huygens/Icy_moon_Enceladus_has_underground_sea a http://www.newscientist.com/article/dn25355-buried-lake-superior-seen-on-saturns-moon-enceladus.html

autor: František Martinek