Záhadný Saturnův měsíc Mimas

Když kosmická sonda Cassini zjistila před několika lety pomocí svých přístrojů, že oblast v okolí jižního pólu měsíce Enceladus je značně teplejší než zbývající část povrchu, bylo to pro astronomy překvapením. Totéž se nyní opakuje u měsíce Mimas, avšak důvod rozdílných teplot na povrchu bude zřejmě jiný.

Obrázek ukazuje neočekávaný a zvláštní charakter průběhu denních teplot, objevený na Saturnově malém vnitřním měsíci Mimas o průměru pouhých 396 km. Data byla získána pomocí infračerveného spektrometru CIRS (Composite Infrared Spectrometer) na sondě Cassini během průletu v těsné blízkosti měsíce 13. 2. 2010.

Na kompozici čtyř snímků ukazuje obrázek vlevo nahoře předpokládané rozložení povrchové teploty. Bílý symbol Slunce ukazuje bod, kde bychom měli Slunce přímo nad hlavou, a který je v poledne blízko rovníku. Podobně jako na Zemi byl výskyt nejvyšší teploty (znázorněné žlutou barvou) očekáván krátce po poledni, resp. v časném odpoledni.

Obrázek vpravo nahoře na zmíněné kompozici ukazuje zcela odlišný průběh teplot, který zjistila sonda Cassini. Místo očekávaných postupných změn teploty je tato strana měsíce Mimas rozdělena na teplejší část (vlevo) a chladnější část (vpravo), které jsou od sebe ostře odděleny hranicí ve tvaru písmene „V“. Teplejší část povrchu má průměrnou teplotu kolem 92 K (-181 °C), zatímco chladnější povrch má průměrnou teplotu kolem 77 K (-196 °C). Oblast s nižší teplotou je pravděpodobně chladnější proto, že povrchový materiál má větší součinitel tepelné vodivosti, takže sluneční energie proniká do podpovrchových vrstev, místo aby zahřívala povrchový materiál. Ale z jakého důvodu jsou tak dramatické rozdíly v tepelné vodivosti povrchového materiálu na měsíci Mimas, to je zatím záhadou.

Dva spodní obrázky na popisovaném panelu porovnávají teplotní mapu povrchu měsíce Mimas se snímkem, pořízeným v obvyklém viditelném světle, a to ve stejném úhlu pohledu. Mapa použitá k vytvoření tohoto podkladu je mozaikou snímků, pořízených kamerami sondy Cassini během dřívějších průletů. Chladnější část povrchu zahrnuje například obrovský kráter pojmenovaný Herschel, který je však o několik stupňů teplejší než okolní terén. Zatím není známo, zda tento kráter je nějakým způsobem zodpovědný za vznik velké studené oblasti, která jej obklopuje.

Zelená mřížka na fotografiích představuje souřadnicový systém (šířek a délek) na povrchu měsíce Mimas v intervalu 30°.

Sondě Cassini trvalo vytvoření teplotní mapy 85 minut během vzdalování od měsíce Mimas. V tomto časovém intervalu se vzdálenost sondy od měsíce zvětšila z 38 000 na 67 000 km a zeměpisná délka středu kotoučku se zvýšila ze 128° W na 161° W v důsledku rotace měsíce.

Teploty byly vypočítány na základě jasnosti povrchu měsíce v oblasti infračerveného (tepelného) záření, měřeného přístrojem CIRS na vlnových délkách 12 až 16 mikronů. Jednotlivé barvy pak byly přiřazeny určitým teplotám – viz obrázek vpravo dole na popisovaném kompozičním snímku.

Zdroj: http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/imagedetails/index.cfm?imageId=3919

autor: František Martinek