Sonda Juno odhaluje tajemství vulkanického měsíce Io a bouří na Jupiteru

Publikovaná momentka pocházející z animace, vytvořené pomocí dat shromážděných kamerou JunoCam na palubě sondy Juno, je uměleckým konceptem, který ukazuje letecký pohled na Loki Patera, lávové jezero na Jupiterově měsíci Io. 200 kilometrů široké jezero je plné magmatu, lemované žhavou lávou a poseté ostrovy. Loki Patera poskytuje velkolepý odraz, když jej snímala JunoCam během průletů kolem měsíce v prosinci 2023 a únoru 2024, což naznačuje, že i další části povrchu Io jsou hladké jako sklo. Velký ostrov uvnitř lávového jezera Loki Patera nemá jméno.

Vědci z mise NASA k Jupiteru nazvané Juno transformovali data shromážděná během dvou nedávných průletů kolem Io do animací, které zvýrazňují dva z nejdramatičtějších rysů měsíce: horu a téměř jako sklo hladké jezero chladnoucí lávy. Mezi další nedávné vědecké výsledky získané kosmickou sondou patří aktualizace o Jupiterových polárních cyklonech a množství vody. Nová zjištění oznámil 16. dubna 2024 Scott Bolton, hlavní výzkumník Juno, během tiskové konference na Valném shromáždění Evropské geofyzikální unie ve Vídni.

Detailní pozorování během průletu

Juno provedla extrémně těsné průlety kolem Io v prosinci 2023 a v únoru 2024, dostala se na vzdálenost asi 1 500 kilometrů od povrchu, čímž získala první detailní snímky severních šířek měsíce. „Io je poseto sopkami a několik z nich jsme zachytili v akci,“ řekl Scott Bolton. „Získali jsme také skvělé detailní záběry a další údaje o 200 kilometrů širokém lávovém jezeře zvaném Loki Patera. Je tam úžasný detail, který ukazuje tyto bláznivé ostrovy zasazené uprostřed potenciálně magmatického jezera lemovaného horkou lávou. Zrcadlový odraz jezera, který naše přístroje zaznamenaly, naznačuje, že části povrchu Io jsou hladké jako sklo a připomínají vulkanicky vytvořené obsidiánové sklo na Zemi.“

Mapy vytvořené pomocí dat shromážděných přístrojem Microwave Radiometer (MWR) odhalují, že Io má nejen relativně hladký povrch ve srovnání s ostatními galileovskými měsíci Jupitera, ale má také póly, které jsou chladnější než střední zeměpisné šířky.

Polární oblasti

Během prodloužené mise prolétá kosmická sonda Juno při každém průletu blíže k severnímu pólu Jupitera. Tato měnící se orientace umožňuje přístroji MWR zlepšit rozlišení severních polárních cyklonů na Jupiteru (viz připojený obrázek). Data umožňují srovnání pólů ve více vlnových délkách a odhalují, že ne všechny polární cyklóny jsou vytvořeny stejně.

„Snad nejmarkantnější příklad této disparity lze nalézt u centrálního cyklónu na severním pólu Jupitera,“ řekl Steve Levin, vědecký pracovník projektu Juno z NASA's Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. „Je jasně viditelný na snímcích v infračerveném i viditelném světle, ale jeho mikrovlnný podpis není zdaleka tak silný jako u jiných okolních bouří. To nám říká, že jeho podpovrchová struktura se musí velmi lišit od ostatních cyklónů. Tým MWR pokračuje ve shromažďování dalších a lepších mikrovlnných dat při každém oběhu, takže očekáváme vytvoření podrobnější 3D mapy těchto zajímavých polárních bouří.“

Složený snímek z kamery JunoCam na palubě sondy Juno ukazuje osm cirkumpolárních cyklónů kolem centrálního cyklónu nacházejícího se na severním pólu Jupitera. Velikosti těchto cyklónů se pohybují od 2 400 kilometrů do 2 800 kilometrů v průměru. Kompozitní snímek ukazuje pozoruhodnou stabilitu oktogonální konfigurace. Od zahájení mise Juno v roce 2016 se neobjevily ani nezmizely žádné cyklóny.

Jupiterova voda

Jedním z hlavních vědeckých cílů mise je shromáždit data, která by vědcům mohla pomoci lépe porozumět množství vody na Jupiteru. Za tímto účelem však vědecký tým Juno nepátrá po kapalné vodě. Místo toho se snaží kvantifikovat přítomnost molekul kyslíku a vodíku (molekul, které tvoří vodu) v atmosféře Jupitera. Přesný odhad je rozhodující pro poskládání puzzle formací o naší Sluneční soustavě.

Jupiter byl pravděpodobně první planetou, která vznikla, a obsahuje většinu plynu a prachu, které nebyly začleněny do Slunce. Množství vody má také důležité důsledky pro meteorologii plynného obra (včetně toho, jak se pohybují větrné proudy na Jupiteru) a pro vnitřní strukturu.

V roce 1995 poskytla sonda NASA s názvem Galileo soubor údajů o množství vody na Jupiteru během 57minutového sestupu pouzdra do atmosféry obří planety. Data však vytvořila více otázek než odpovědí, což naznačovalo, že atmosféra plynného obra byla nečekaně horká a – na rozdíl od toho, co naznačovaly počítačové modely – bez vody.

„Sonda provedla úžasnou vědu, ale její data byla tak daleko od našich modelů množství vody na Jupiteru, že jsme zvažovali, zda místo, z něhož odebírala vzorky, může být výjimečné. Ale před Juno jsme to nemohli potvrdit,“ řekl Bolton. „Nyní, s nedávnými výsledky získanými na základě dat MWR, jsme zjistili, že množství vody v blízkosti Jupiterova rovníku je zhruba třikrát až čtyřikrát větší. To definitivně ukazuje, že místem vstupu pouzdra sondy Galileo byla anomálně suchá oblast podobná poušti.“

Výsledky podporují přesvědčení, že během formování Sluneční soustavy mohl být materiál vodního ledu zdrojem obohacení těžkými prvky (chemické prvky těžší než vodík a helium, které byly nahromaděny Jupiterem) během formování a/nebo vývoje plynného obra. Vznik Jupitera zůstává záhadou, protože výsledky sondy Juno o jádru plynného obra naznačují velmi nízký výskyt vody – záhadu, kterou se vědci stále snaží vyřešit.

Data během zbytku prodloužené mise Juno mohou pomoci, a to jak tím, že vědcům umožní porovnat množství vody na Jupiteru v blízkosti polárních oblastí s rovníkovou oblastí, tak tím, že vrhnou další světlo na strukturu zředěného jádra planety.

Během posledního průletu sondy Juno kolem Io, 9. dubna 2024, se sonda dostala do vzdálenosti asi 16 500 kilometrů od povrchu měsíce. Svůj 61. průlet kolem Jupiteru uskuteční 12. května 2024.

Zdroj: https://scitechdaily.com/nasas-juno-unlocks-secrets-of-ios-volcanic-fury-and-jupiters-storms/ a https://www.missionjuno.swri.edu/news/nasa-s-juno-gives-aerial-views-of-mountain-lava-lake-on-io

autor: František Martinek