Voda na Jupiteru a impakty komet

Astronomická družice Herschel Space Observatory (start 14. 5. 2009), kterou vypustila Evropská kosmická agentura ESA, vyřešila dlouholetou záhadu původu vody v horních vrstvách atmosféry planety Jupiter. Nalezla usvědčující důkazy, že zde byla dopravena v červenci 1994 během dramatické události – při srážce Jupiteru s úlomky komety Shoemaker-Levy 9.

V průběhu týden trvající velkolepé podívané došlo k postupné kolizi 21 úlomků komety s planetou Jupiter v oblasti její jižní polokoule. Každá srážka zanechala v atmosféře Jupitera tmavou jizvu, která zde přetrvávala po dobu několika týdnů.

Tato pozoruhodná událost byla první přímo pozorovanou kolizí ve Sluneční soustavě (mimo naši Zemi). Po celém světě ji sledovalo velké množství profesionálních i amatérských astronomů prostřednictvím pozemních dalekohledů; na planetu Jupiter se zaměřily také různé kosmické sondy a vesmírné observatoře včetně Hubblova kosmického dalekohledu HST.

V roce 1995 vypustila Evropská kosmická agentura infračervenou družici ISO (Infrared Space Observatory), která vůbec poprvé detekovala a studovala výskyt vody v horních vrstvách atmosféry obří plynné planety Jupiter. Všeobecně se spekulovalo o tom, že kometa Shoemaker-Levy 9 mohla být původcem této vody, avšak přímé důkazy chyběly.

Astronomové byli schopni vyloučit vnitřní zdroje planety. Při postupu vody vzhůru z hlubin atmosféry není možné, aby vodní pára pronikla skrz tzv. „studenou past“. Ta odděluje stratosféru od viditelné oblačnosti v troposféře, nacházející se níže.

Tudíž voda ve stratosféře planety Jupiter musela být doplněna z vnějších zdrojů. Avšak určení jejího původu trvalo více než 15 let, dokud družice Herschel nevyužila své infračervené „oko“ ke zmapování vertikálního i horizontálního rozložení vodní páry v Jupiterově atmosféře.

Na základě pozorování pomocí astronomické družice Herschel bylo zjištěno, že jižní polokoule planety Jupiter obsahuje 2krát až 3krát více vody než polokoule severní. Většina odhalené vody je koncentrována do oblastí, kde v roce 1994 dopadly úlomky zmiňované komety. Měření byla provedena v oboru infračerveného záření přístrojem PACS (Photodetecting Array Camera and Spectrometer) na vlnové délce 66,4 mikrometru. Zjištěná data byla superponována na snímek planety Jupiter, který pořídil kosmický dalekohled HST. Je vidět zřetelná asymetrie v rozložení vody – na jižní polokouli její výskyt převažuje – viz bílá až modrozelená barva na snímku.

„Pouze družice Herschel byla schopna poskytnout citlivé spektrální zobrazení potřebné k nalezení chybějící spojitosti mezi vodou v atmosféře Jupitera a dopadem komety Shoemaker-Levy 9 v roce 1994,“ říká Thibault Cavalié (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux), hlavní autor článku publikovaného ve vědeckém časopise Astronomy and Astrophysics. „Podle našeho modelu až 95 % vody ve stratosféře má původ v dopadu komety.“

Dalším zdrojem vody může být trvalý tok malých prachových částic z meziplanetárního prostoru dopadajících na Jupitera. Avšak v tomto případě by voda byla rovnoměrně rozložena napříč celou planetou, odkud by mohla ze stratosféry pronikat hlouběji do atmosféry.

Rovněž ledové měsíce planety by mohly být zdrojem vody na Jupiteru, viz například známý výskyt obřích výtrysků vodní páry, které byly objeveny u Saturnova měsíce Enceladus. Ale i to bylo u Jupitera vyloučeno. Žádný velký Jupiterův měsíc se nenachází na vhodném místě, aby mohl dodávat vodu do míst, kde byla na Jupiteru objevena.

Zdroj: http://www.esa.int/

autor: František Martinek