Data mohou promluvit i po 20 letech

Vždy když je oficiálně ukončen provoz nějaké kosmické sondy, můžeme se na různých místech dočíst, že informace, které během své služby nasbírala, budou vědci analyzovat ještě mnoho let. Ať už je sonda jen vypnutá, nebo aktivně navedena do atmosféry, kde shoří, vždy se na zemi opakuje stejný scénář – vědecká obec ještě několik let poté zveřejňuje své objevy. Rámec několika let tedy asi nikoho nepřekvapí, ale jakmile uplyne od konce mise deset a více let, začne frekvence objevů výrazně klesat. Přesto se občas zadaří a i stará data mohou přinést zajímavé informace – V roce 2016 jsme psali o tom, jak se v datech ze sondy Voyager 2 podařilo objevit nové měsíce Uranu a dnes se podíváme k Jupiteru na nové výsledky z dat, která změřila sonda Galileo.

Měsíc Ganymed

Měsíc Ganymed
Zdroj: https://www.nasa.gov

Tato americká sonda obíhala kolem největší planety sluneční soustavy osm let a už během svého provozu umožňovala vědcům mnohem lépe pochopit zdejší prostředí. Galileo nestudovala jen planetu samotnou, ale i její bohatou rodinu měsíců, takže její pozornosti neušel ani největší z nich – Ganymed, jehož magnetické pole se lišilo od toho Jupiterova. Sonda ukončila svůj provoz v roce 2003, ale vědci se nyní pustili do analýzy dat z jejího prvního průletu kolem Ganymedu a získali z nich nový pohled na podmínky v okolí tohoto obřího měsíce.

„Vracíme se v čase o více než dvacet let, abychom se mohli znovu podívat na některá data, která nebyla dříve publikována a abychom mohli příběh uzavřít,“ popisuje Glyn Collinson, autor aktuální studie o magnetosféře Ganymedu, který pracuje na Goddardově středisku v Greenbeltu, stát Maryland a dodává: „Zjistili jsme, že je tam jeden dílek skládačky, o kterém nikdo předtím nevěděl.“

Nová data ukazují, že částice vystřelené z ledového povrchu měsíce jsou důsledkem dopadajícího plasmatu. Jde o materiál zachycený mezi Jupiterem a Ganymedem. Plasma je zde drženo explozivními magnetickými jevy, které vznikají interakcí magnetických polí obou těles. Vědci se domnívají, že tato pozorování by mohla odtajnit některé záhady spojené s Ganymedem – třeba proč jsou jeho polární záře tak jasné.

Přístroj PLS (Plasma Subsystem) na sondě Galileo

Přístroj PLS (Plasma Subsystem) na sondě Galileo
Zdroj: http://www-pi.physics.uiowa.edu

Psal se rok 1996 a sonda Galileo byla u Jupiteru teprve krátce, když vědci z jejích dat vyčetli mimořádně zajímavou věc – Ganymed má vlastní magnetické pole. Tím disponuje většina planet Sluneční soustavy včetně Země, ale nikdo tehdy nečekal, že by magnetosféru mohl mít i měsíc. Mezi roky 1996 a 2000 provedla sonda Galileo šest plánovaných průletů kolem Ganymedu, při kterých palubní přístroje sbíraly data nejen o magnetosféře tohoto měsíce. Asi nejvíce byl vědcům užitečný přístroj PLS (Plasma Subsystem), který měřil hustotu, teplotu a směr plasmatu – excitovaného, elektricky nabitého plynu – skrz které sonda v okolí měsíce prolétala.

Nové objevy publikované v časopise Geophysical Research Letters odhalují zajímavé detaily o unikátní struktuře atmosféry. Dobře víme, že zemská magnetosféra (kromě toho, že umožňuje fungovat kompasům a vytváří polární záře) je klíčem k udržení života na naší planetě, protože pomáhá chránit Zemi před nebezpečnou kosmickou radiací. Někteří vědci tvrdí, že magnetosféra byla nezbytná už jen pro samotný vznik života, protože tato radiace může poškodit naši atmosféru.

Vizualizace polárních září na Ganymedu - v pozadí Jupiter.

Vizualizace polárních září na Ganymedu – v pozadí Jupiter.
Zdroj: https://www.nasa.gov

Studování magnetosfér po celé Sluneční soustavě jednak pomohlo vědcům prozkoumat fyzikální procesy, které se uplatňují i na Zemi, ale také pomohlo pochopit atmosféry kolem dalších, teoreticky obyvatelných světů – ať už v naší soustavě nebo mimo ni. Magnetosféra Ganymedu nabízí možnost prozkoumat unikátní magnetické prostředí, které se nachází uvnitř mnohem větší magnetosféry Jupiteru. Magnetosféra Ganymedu je tak chráněna silným polem Jupiteru a nepřichází do styku se slunečním větrem. Díky tomu má tvar, který je v celé Sluneční soustavě unikátní. Běžně jsou magnetosféry tvarovány tlakem slunečního větru – drobných nabitých částic vyvržených naší životodárnou hvězdou, které prolétávají Sluneční soustavou.

Hubbleův teleskop vyfotil měsíc Ganymed, jak se schovává za Jupiterem.

Hubbleův teleskop vyfotil měsíc Ganymed, jak se schovává za Jupiterem.
Zdroj: https://www.nasa.gov

Magnetosféru Ganymedu však tvaruje poměrně pomalé plasma kolem Jupiteru a výsledkem je protáhlý tvar připomínající protáhlý kužel, který se táhne před Měsícem ve směru jeho oběhu. Při průletech kolem Ganymedu byla sonda Galileo vystavena sprškám vysokoenergetických částic, které dopadají i na povrch měsíce. Částice plasmatu jsou usměrněny magnetosférou Jupiteru a nepřetržitě „prší“ na póly Ganymedu. Tam je magnetické pole usměrní směrem k povrchu. Nová analýza dat z přístroje PLS ukazuje, že plasma vyvržené z povrchu je důsledkem dopadajícího plasmatického deště.

„Jsou tu částice, které vyletují z polárních oblastí a právě ty nám mohou prozradit něco o atmosféře Ganymedu, která je velmi slabá,“ vysvětluje Bill Paterson, spoluautor studie z Goddardova střediska, který obsluhoval přístroj PLS už během základní mise a dodává: „Můžeme se díky tomu dozvědět i to, jak vznikají polární záře na Ganymedu.“ Tyto jevy známé ze Země probíhají i na Ganymedu, ale jejich původ je odlišný. Zatímco na Zemi jde o částice slunečního větru, u Ganymedu se projevuje plasma obklopující Jupiter.

Při analýze dat si vědci všimli, že při prvním průletu kolem Ganymedu sonda Galileo náhodně prolétla přímo nad oblastmi polárních září, což dosvědčovaly pozorované ionty dopadající na povrch v okolí pólu. Srovnáním této oblasti, kde byly tyto padající ionty pozorovány s údaji z Hubbleova teleskopu, mohli vědci velmi přesně určit oblast polárních září, což jim pomáhá při dalším výzkumu těchto jevů.

Při oběhu kolem Jupiteru se sondě také podařilo proletět přímo skrz explozivní událost způsobenou spojením a následným rozpojením siločar magnetických polí. Tento jev, zvaný magnetická rekonekce (přepojení), probíhá v magnetosférách po celé Sluneční soustavě. Galileo jako první pozorovala toky velkého množství plasmatu, které byly stlačovány mezi Jupiter a Ganymed právě magnetickými přepojeními mezi magnetosférami obou těles. Právě tento jev může ve výsledku fungovat jako pumpa plasmatu a být zodpovědný za neobvykle jasné polární záře na Ganymedu. Vědci však ještě s analýzou dat z přístroje PLS neskončili a avizují, že další analýzy mohou poskytnout informace i o dalších částech Ganymedu včetně podpovrchového oceánu, jehož existenci naznačují údaje jak ze sondy Galileo, tak z Hubbleova teleskopu.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.jpl.nasa.gov/missions/web/galileo.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/ganymede-image-from-galileo-spacecraft.jpg
http://www-pi.physics.uiowa.edu/pls/pls_description/figure4.gif
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/3-_artist_0_0.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/stsci-prc08-42-print.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

12 komentářů ke článku “Data mohou promluvit i po 20 letech”

  1. Alois napsal:

    Tato sonda měla tuším poškozenu hlavní anténu a tudíž problém s předáváním dat.

    • Kamil napsal:

      Pro kompresi fotek byl proto vyvinut formát GIF, tuším.

      • Petr Scheirich napsal:

        Komprese gif byla vyvinuta nezavisle na teto sonde. K sonde Galileo se ale vaze jiny zajimavy pribeh, ktery (opet) ukazuje, jak kosmonautika ovlivnuje jine obory. Byla to prvni sonda s kamerou vybavenou ccd čipem. Technologie ccd byla v te dobe jeste pomerne nova, a aby mel vyrobce jistotu, ze kamera bude opravdu kvalitni, bylo vyrobeno několik tisic (!) stejnych čipů a z nich byl pro kameru vybran ten nejlepsi, s nejmensim poctem vad. Tato masova vyroba zpusobila zlevneni a rozsireni ccd cipu v astronomii, zatimco do te doby si je kvuli vysoke cene mohlo dovolit jen par spickovych observatori.

        • Jiný Honza napsal:

          Historka je to pěkná, ale zas tak moc bych tomu nevěřil.
          Wiki tvrdí, že první satelit s CCD byl špionážní Key Hole KH-11 už v roce 76. Sony začalo masově prodávat videokamery s CCD už v roce 83.

        • Jirka Hadač napsal:

          Zajímavá informace, díky za ní.
          Připomíná mi to vysvětlení, proč měli Rusové / Sověti úspěchy při pilotovaných letech. Parafrázuji přednášku T. Přibyla. Měli padesát šroubků a vybrali z nich dva nejlepší, a ty použili, ostatní byli taktéž skvělé, z těch dělali rakety na nepilotované mise.

        • Petr Scheirich napsal:

          Jiný Honza: asi jsem měl víc zdůraznit, že mám na mysli ccd kamery pro astronomii, na které jsou kladeny větší nároky (především větší odstup signálu od šumu, protože v astronomii se pracuje s mnohem menším množstvím dopadajícího světla; a dále také na rozlišení) než na ccd v (tehdejších) videokamerách. Taky jsem nepsal, že pro sondu Galileo by byl princip CCD vynalezen. Že se už dřív používalo CCD na špionážních satelitech jsem nevěděl, ale vývoj špičkových vojenských technologií jde vždycky tak trochu paralelně a jejich uvolnění pro „běžné“ použití je se zpožděním.
          V neposlední řadě, sonda Galileo se začala chystat koncem 70. let, takže ani ta data nejsou v rozporu.

        • Jirka Hadač napsal:

          Toto zmiňoval v českém rozhlase v jednom pořadu o astronomii Jiří Grygar, že vojáci CCD matice koncem 80. let uvolnili a jak uváděl, astronomové po nich doslova chňapli.

    • 3,14ranha napsal:

      Zajímavý je řetěz událostí vedoucí k poškození (nebo spíše závadě na rozevíracím mechanismu antény):

      – neplánovaně dlouhý pobyt ve skladu (následek uzemnění raketoplánů po tragédii Challengeru) a tím jisté znehodnocení maziva na třecích plochách (sonda už byla „zabalena“ takže nebylo následně zkontrolováno)

      – odklad měl za následek i jinou trajektorii – byl přidán gravitační „prak“ u venuše, ale sonda byla projektovaná na teploty u Země a chladnější (to mohlo mít přímý vliv na mazivo, ale hlavně nepřímý viz níže)

      – odebrání softwaru pro zpětný chod rozevíracího motoru, kvůli tomu že omezený prostor v paměti byl přehrán novým softwarem pro kontrolu sondy PRÁVĚ při obletu Venuše

      … a pak se u vedlejšího článku v diskuzi dočtete že je jedno na jakém nosiči sonda poletí, jakoby šlo o pytel brambor 😀

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.