Bývalá planeta Pluto nás neustále udivuje svou rozmanitostí, kterou nám zprostředkovává sonda New Horizons. Sonda proletěla okolo Pluta a jeho měsíců už 14. července. Fotky a zejména vědecká data z arzenálu svých palubních přístrojů bude zasílat ještě dlouho. Ostatně má na to dost času. Další cíl, objekt 2014 MU69, ji čeká až 1. ledna 2019. Na pondělní tiskové konferenci představili vědci z tohoto projektu nové objevy a hypotézy. Mimo jiné nás čekalo odhalení pravděpodobných ledových vulkánů na jižní polokouli této trpasličí planety.
zdroj: Wikimedia Commons
Kryovulkanismus sice není úplně všedním jevem, ale na druhou stranu není zase tak vzácný, jak by se mohlo zdát. V naší Sluneční soustavě se podařilo tento jev zdokumentovat sondám či teleskopům na měsících Europa, Enceladus, Titan nebo Triton. U dalších měsíců dvou plynných obrů Jupitera a Saturnu mají vědci na tento jev také silné podezření. Bílé plochy na trpasličí planetě Ceres jsou možná též způsobeny kryovulkanismem, i když ve hře jsou stále i jiné příčiny.
Ledové výtrysky způsobují většinou slapové síly, proto se právě vyskytuje často u měsíců velkých planet, kde jsou tlaky způsobené tímto pnutím uvolňovány ve formě výtrysků. Děje se tak při poměrně nízkých teplotách a materiál tvoří většinou voda a led. Triton vyvrhuje dusík a Titan pravděpodobně metan a další uhlovodíky. Dokonce i na Zemi se můžeme setkat s vyvrhováním ledu sopkami, tzv. subglaciálními erupcemi. Zde je ovšem příčinou tlak magmatu na ledovou krustu. Tyto výtrysky byly pozorovány v Antarktidě nebo na Islandu.
A teď už zpět k aktuálnímu objevu zaznamenaném při zkoumání povrchu Pluta. Zkombinováním fotografií povrchu vytvořili geologové 3-D topografické mapy, které naznačují, že dvě nejvýraznější hory na Plutu by mohly být kryovulkány, čili ledovými sopkami, jež mohly být aktivní v nedávné geologické minulosti.
zdroj: nasa.gov
Mapy ukazují dvě hory, které jsou zhruba kruhového tvaru, s hlubokými prohlubněmi v jejich středech. Jeden z vrcholů, Wright Mons, je 3-5 kilometrů vysoký, zatímco druhý, Piccard Mons, dosahuje téměř 6 km. Podobají se ledovým sopkám, známým jako kryovulkány na Neptunově měsíci Triton a dalších zmrzlých světech (viz výše).
„Nejsme ještě připraveni oznámit, že jsme skutečně našli sopečné výtvory na Plutu, ale zatím vypadají nalezené útvary velmi slibně, a proto je velmi pečlivě sledujeme,“ říká Jeff Moore, planetární vědec z kalifornského NASA Ames Research Center, který stojí v čele geologického týmu New Horizons.
Obě hory jsou okolo 160 km široké. Nižší z dvojice potencionálních sopek, Wright Mons má průměr kráteru 35 km a na jeho okraji ( na obrázku je najdete vpravo nahoře) jsou vidět místa, kudy se láva nebo v tomto případě ledová břečka řinula ven po stěně dolů. Pokud má Pluto tedy skutečně kryovulkanismus, znamenalo by to, že těkavý led se může poměrně snadno rozlévat po povrchu nebo i těsně pod ním, říká Robert Pappalardo, planetární vědec z NASA Jet Propulsion Laboratory.
Jak jsme si vysvětlili v první části článku, kryovulkanismus pohání většinou slapové síly. To se na Plutu dít nemůže. Jeho souputník Charon na Pluto sice gravitačně působí, ale obě tělesa mají vzájemně vázanou rotaci a cirkularizovanou dráhu. Kryovulkanismus tedy tímto způsobem na Plutu nevzniká. Slibně se jeví interní zdroj tepla v podobě radioaktivního rozpadu prvků, které zbyly po zrození Pluta před 4,5 miliardami let.
Nebude-li interní zdroj tepla nakonec potvrzen, mají vědci ještě jednu hypotézu vzniku obou mohutných hor a sice tektonickou aktivitu, která nezahrnuje sopky. Na podobné jevy mají vědci podezření i na Jupiterově měsíci Ganymedu.
Zdroje informací:
http://pluto.jhuapl.edu/News-Center/News-Article.php?page=20151109
http://www.nature.com/news/icy-volcanoes-may-dot-pluto-s-surface-1.18756
https://en.wikipedia.org/wiki/Subglacial_eruption
http://blog.pikarl.de/tag/saturn/
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=1597
Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/images/content/210670main_Enceladus%20Plume.tif
https://en.wikipedia.org/wiki/Subglacial_eruption#/media/File:Subglacial_Eruption-numbers.svg
http://pluto.jhuapl.edu/Multimedia/Science-Photos/pics/CryoVolcanism_Mountains-Rt-NOtxt.jpg
„kryovulkanismus pohání většinou slapové síly. To se toereticky může dít i na Plutu.“
Nemůže. K zahřívání (nebo obecně deformacím) díky slapovým silám dochází buď v případě, že alespoň jedno z těles nemá vázanou rotaci (v případě Pluta a Charona rotují vázaně obě tělesa), nebo když výstřednost vzájemné dráhy je nenulová (což v případě Pluta a Charona také neplatí). To že neplatí ani jedno není samozřejmě náhoda – slapový vývoj vedoucí k oboustranně vázané rotaci vede zároveň i k cirkularizaci dráhy.
Díky za upozornění, opraveno.
jen pro zajímavost, máme nějaké poznatky nebo teorie, jak dlouho už mezi tělesy funguje oboustranně vázaná a cirkularozovaná rotace?
Charon (a ostatní měsíce) vznikl podle všeho při srážce Pluta s jiným velkým tělesem. Před jakou dobou se to stalo nevíme, ale pravděpodobnost srážky dvou takto velkých těles v podstatě již konsolidovaném Kuiperově pásu je extrémně malá (vychází to v průměru na jednu takovou srážku za 100 _miliard_ let), takže se spíš soudí, že k ní došlo v ranných dobách, kdy objektů v (teprve se čistící) transneptunické oblasti bylo mnohem více. Doba, za níž se systém potom vyvinul do oboustranně vázané rotace je hodně závislá na „materiálových konstantách“ Pluta, které moc dobře neznáme, ale pro jakési základní odhady to vychází na 200 milionů let (vzhledem k tomu, že ty konstanty ale známe opravdu jen přibližně, může to být klidně 100 nebo 500 mil.let.)
Naznačeno je tomto obrázku: http://i2.wp.com/www.universetoday.com/wp-content/uploads/2015/07/Pluto-moon-formation-public-domain.jpg
Dobrý den
se subglaciálními erupcemi na Zemi bych to nesrovnával, tam je mechanismus úplně odlišný (magma o normální teplotě taví ledovec na povrchu)
tady se pohybujeme v jiných teplotních režimech a jiných látkách, tekoucí voda by na povrchu Pluta byla skutečně lávou, vždyť by její teplota byla o nějakých 200 stupňů vyšší, než teplota okolí
to že nám to přijde nepřirozené nic neznamená, vodní led se v těchto podmínkách chová jako pevná hornina, stejně jako na Zemi silikáty, voda je taveninou, stejně jako silikátová tavenina – láva
Říkal jsem si, zda subglaciální erupce mám v článku uvést. Ale vzhledem k tomu, že se jejich projevům také říká ledové sopky, jsem je do článku zařadil a vysvětlil rozdíl. I když ne tak podrobně.
Díky za podrobnější informace.
Ju a ještě poděkování, pěkně uděláno
Děkuju za pochvalu. Od odborníka v dané oblasti o to cennější.
Přeji všechno nejlepší k dnešním narozeninám a hodně objevů v planetární geologii.
proč v blízkosti jižního pólu? Jsem z toho zmatený, já myslel, že jsme území na Plutu, od nějakého 30 stupně dál na jih, tedy cca 2/3 jižní polokoule, ještě vůbec neviděli.
Možná jsem měl dát do článku ještě tento slajd, na Plutu je označeno místo, kde se obě hory nacházejí: http://pluto.jhuapl.edu/Multimedia/Science-Photos/pics/20151109_WhiteSlide05.JPG
Myslím, že dotaz směřoval trochu jinam: obě hory jsou sice na jižní polokouli, ale určitě ne níže než nějakých -30 stupňů šířky, viz mapa pokrytí povrchu z New Horizons: http://www.theplanetstoday.com/images/map_of_pluto_cut.jpg
Zbytek byl zkrátka ve stínu.
Jestli je -30° „blízko“ jižního pólu je pak ale samozřejmě věc názoru :-).
Díky, budu muset číst pozorněji.
NASA to má ve zdroji dobře, jižní pól uváděl v článku nature.com a já jsem to od nich přejal, aniž by mi došlo, že to skutečně je blíž rovníku než pólu. Opravil jsem a děkuji oběma za upozornění.
děkuji za doplnění mého dotazu. Ano, ty vulkány jsou cca na 20 stupni jižní šířky (na zemi je v těchto šířkách ale na sev. polokouli pro srovnání třeba Kuba nebo Arabské Emiráty).
jen teoreticky, mohlo by se nějak projevit pomalé smršťování celého ledového pláště do hloubky vlivem chladu?
No, když občas zapomenu flašku co jsem si dal vychladit v mrazáku, tak to na smrštění ledu rozhodně nevypadá :-))
tak samozřejmě. Můžeme se bavit i o nevodním ledu, dusíku, co2 a metanu tam není málo. Netuším jak se chová vodní led pod velkým tlakem za nízkých teplot, jestli nemění krystalové soustavy, třeba ze šesterečné na krychlovou nebo na kosočtverečnou ap. No nic, byl to jen takový nápad.