Potvrzeno! Nad měsícem Europa je vodní pára

Před čtyřiceti lety se sondě Voyager 2 podařilo pořídit první snímek Europy, která byla do té doby jen jedním z větších měsíců obíhajících kolem Jupiteru. Na snímcích vědci spatřili nahnědlé praskliny táhnoucí se po povrchu měsíce, takže celá Europa připomínala tak trochu oční bulvu protkanou jemnými žilkami. Od té doby se toho změnilo docela dost a díky novým generacím kosmických sond jsme se dozvěděli o Europě mnohem více informací. Dnes má tento měsíc vysokou prioritu při vědeckém výzkumu a hledání mimozemského života.

Velký vliv na to má skutečnost, že se tu mohou vyskytovat všechny ingredience nezbytné pro život. Vědci mají důkazy, že jeden z těchto nezbytných předpokladů – kapalná voda – se nachází pod ledovým krunýřem měsíce a někdy je obřími gejzíry vyvrhována do kosmického prostoru. Jenže až doposud nebyl nikdo schopen potvrdit přítomnost vody v těchto výtryscích tím, že by přímo měřil vodní molekuly. Nyní se to však podařilo mezinárodnímu týmu pod vedením specialistů z Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu. Ti totiž jako první dokázali přímo detekovat vodní páru nad povrchem Europy. K objevu použili pozemní teleskop na Havajských ostrovech, který patří mezi největší zařízení svého druhu.

Gejzíry na Europě

Gejzíry na Europě
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Potvrzení, že vodní pára se nad Europou opravdu nachází, pomůže vědcům lépe porozumět vnitřním procesům tohoto měsíce. Kupříkladu může tento objev podpořit všeobecně přijímanou teorii o podpovrchovém oceánu, který může být až dvakrát větší než ten pozemský. Jiným zdrojem vody pro výtrysky mohou být podle některých vědců mělké rezervoáry roztaveného vodního ledu v mělké hloubce pod povrchem. Dříve se také spekulovalo o možnosti, že radiační prostředí v okolí Jupiteru odtrhává vodní molekuly z ledového povrchu Europy, ale ve světle aktuálního výzkumu je tento mechanismus považován za nepravděpodobný.

Esenciální chemické prvky (uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor a síra) a zdroje energie – to jsou dva ze tří základních požadavků pro život – se nachází prakticky všude možně ve Sluneční soustavě. Ale ten třetí požadavek – kapalná voda – se mimo Zemi hledá mnohem hůře,“ říká Lucas Paganini, planetární vědec z NASA, který stál v čele týmu podepsaného pod aktuálním objevem a dodává: „Vědci zatím nedokázali přímo objevit kapalnou vodu, ale my jsme detekovali něco jen o trochu méně zajímavého – vodu v plynném skupenství.

Simulace možných objevů, které může JWST přinést při analýze výtrysků na Europě.

Simulace možných objevů, které může JWST přinést při analýze výtrysků na Europě.
Zdroj: https://www.nasa.gov
Překlad: Autor

Paganini a jeho tým o novém objevu informovali 18. listopadu v časopise Nature Astronomy. V něm doslova uvádí, že zaznamenali tak velké množství vody, že by dokázalo naplnit olympijský bazén během pár minut. Pro příznivce tradičních jednotek je to přesně 2 360 kg za sekundu. Kromě toho se podařilo zjistit, že se vodní pára objevuje nepravidelně, tedy alespoň v množstvích, která jsou ze Země detekovatelná. „Pro mne není zajímavé jen to, že jde o první detekci vodní páry nad Europou, ale také její nedostatek v rámci naší detekční metody,“ uvádí Paganini.

Paganiniho tým prováděl pozorování mezi roky 2016 a 2017, kdy měl k dispozici sedmnáct nocí a slabou, leč nezaměnitelnou stopu vodní páry zaznamenal pouze jednou. Díky využití teleskopu W. M. Keck Observatory na havajském vrcholu Mauna Kea vědci objevili molekuly vody nad přední polokoulí Europy. Jako přední polokoule se označuje hemisféra orientovaná ve směru oběhu měsíce kolem Jupiteru. Europa je totiž stejně jako náš Měsíc gravitačně vázaná s mateřskou planetou, takže přední polokoule vždy míří ve směru pohybu – naopak zadní hemisféra je orientovaná opačným směrem. Vědci použili spektrograf na Keck Observatory, který měří chemické složení atmosféry pomocí infračerveného záření, které atmosféra buďto vyzařuje nebo pohlcuje. Molekuly vody vydávají při interakci se slunečními paprsky záření o specifické vlnové délce.

Tato mozaika snímků obsahuje ty nejdetailnější snímky jupiterova měsíce Europa, které pořídila sonda Galileo. Snímek, který se nachází úplně nahoře, má nejvyšší dostupné rozlišení 6 metrů na obrazový bod. Dalších sedm snímků má rozlišení 12 metrů na obrazový bod. Dokud k Jupiteru nedorazí další sonda, nedočkáme se podrobnějších fotek.

Tato mozaika snímků obsahuje ty nejdetailnější snímky jupiterova měsíce Europa, které pořídila sonda Galileo. Snímek, který se nachází úplně nahoře, má nejvyšší dostupné rozlišení 6 metrů na obrazový bod. Dalších sedm snímků má rozlišení 12 metrů na obrazový bod. Dokud k Jupiteru nedorazí další sonda, nedočkáme se podrobnějších fotek.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Aktuální objev má potenciál na to, aby se zařadil po bok mnoha dalších fascinujících zjištění o Europě. Jedním z prvních překvapivých objevů byla pozorování sondy Galileo, která zjistila během své mise mezi roky 1995 a 2003 poruchy magnetického pole Jupiteru v okolí Europy. Tato měření se podle některých vědců dala vysvětlit přítomností vodivé kapaliny, možná i slaného oceánu pod ledovým příkrovem. Když pak vědci v roce 2018 analyzovali toto rušení podrobněji, odhalili důkazy pravděpodobných výtrysků.

Ještě předtím ale v roce 2013 NASA oznámila, že využila Hubbleův teleskop k pozorování Europy. Tehdy se zde podařilo v okolí měsíce objevit vodík a kyslík, které společně tvoří vodu. O několik let později se Hubble k pozorování vrátil a pomohl jiné skupině vědců nasbírat další důkazy o pravděpodobných gejzírech. Jejich stopy se objevily na snímku siluety měsíce v době, kdy přecházel před Jupiterem. „Aktuální první přímá detekce vodní páry nad Europou je klíčovým potvrzením našich původních detekcí jednotlivých prvků a ukazuje evidentní řídkost velkých výtrysků na tomto ledovém světě,“ říká astronom a fyzik Lorenz Roth z KTH Královského technologického institutu ve švédském Stockholmu, který byl vedoucím výzkumu z roku 2013 a u aktuální studie působil jako spoluautor.

Kandidáti na výtrysky z Europy v letech 2014 a 2016

Kandidáti na výtrysky z Europy v letech 2014 a 2016
Zdroj: https://www.nasa.gov

Rothův výzkum spolu s dalšími dřívějšími objevy Europy pouze změřil složky vody nad povrchem měsíce. Objevit vodu na jiném kosmickém tělese je složité. Současné kosmické sondy mají omezené možnosti jejího objevení a vědci využívající pozemní teleskopy zase musí při svých pozorováních zohlednit chybu měření způsobenou vlhkostí v zemské atmosféře. Aby se tento efekt alespoň minimalizoval, vytvořil Paganiniho tým komplexní matematický počítačový model simulující podmínky v zemské atmosféře, aby se mohly ve výsledcích odlišit výsledky způsobené vodou v atmosféře od vody z Europy.

Europa Clipper

Europa Clipper
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Provedli jsme důkladná opatření, která mají z pozemních pozorování odebrat případná rušení,“ říká Avi Mandell, planetární vědec z Goddardova střediska a člen Paganiniho týmu a dodává: „Ale zřejmě se budeme muset dostat k Europě mnohem blíže, abychom porozuměli tomu, co se tam děje.“ Zřejmě již za několik let se vědci dočkají – velmi blízko k Europě se má dostat chystaná sonda Europa Clipper. Právem jsou do ní vkládané velké naděje z hlediska možných odpovědí na otázky spojené s vnitřními i vnějšími procesy, které na Europě probíhají a které z ní dělají potenciální místo pro existenci života.

Až Europa Clipper dorazí k Jupiteru, bude mít za úkol provádět detailní průzkum povrchu Europy, měření vnitřních struktur, slabé atmosféry, podpovrchového oceánu a možná i menších výtrysků. Sonda se také pokusí vyfotit tyto gejzíry a má také hmotnostními spektrometry analyzovat molekuly, které zachytí v atmosféře. Jejím úkolem bude také vytipování vhodného místa, kam by v budoucnu mohl přistát lander, který odebere vzorky a provede jejich analýzu. Tyto projekty by mohly odkrýt mnohá tajemství Europy a jejího potenciálu pro život.

Vizualizace landeru na Europě

Vizualizace landeru na Europě
Zdroj: https://img.purch.com/

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/mockup6.jpg
https://pbs.twimg.com/media/DdNLxZJVwAE_dZO.jpg:large
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/europa_spectroscopy_simulation.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/nh-europa-mosaic-combo.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/17-042_hubble_1.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/1200px-Galileo_spacecraft_leaves_the_Orbiter.jpg
https://img.purch.com/…uZGVyLW1hcmNoMjAxOC5qcGc=

Potvrzeno! Nad měsícem Europa je vodní pára, 4.9 out of 5 based on 16 ratings
Pin It
(Visited 3 930 times, 2 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 4.9/5 (16 votes cast)
(Visited 3 930 times, 2 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


24 komentářů ke článku “Potvrzeno! Nad měsícem Europa je vodní pára”

  1. Lukas napsal:

    Zdravim,
    Neviem na akej drahe sa pohybuje sonda Juno,ale neuvazuju vedci ze by zamierili kamery aj na europu,jednoducho povedane,sonda juno by nemohla pomoct?

    • Vojta napsal:

      Juno je jednoúčelová sonda určená ke studiu Jupiteru. Na průzkum Europy má nevhodnou oběžnou dráhu i přístrojové vybavení. Kvalitnější data může přes mnohem větší vzdálenost poskytnout i Hubble nebo moderní pozemní teleskopy.

  2. pipi koko dák napsal:

    To se tak tvrdilo, že kde je voda, tam je život. Pak se ukázalo, že krom Merkuru je prakticky všude. Pak se hulákalo, že organický sloučeniny. I ty už jsou tady a onde. Potom se řve o ideální vzdálenosti od slunce. Tam jsou třeba VEnuše nebo Mars a víme, jak na tom ohl. života jsou. Ale to jsme odbočili. Zkrátka bombastické nadpisy a skutek utek…

    • Dušan Majer napsal:

      Ona je sice voda „všude“, jak píšete, ale pro život je potřeba, aby byla v kapalném skupenství a to už je složitější – takových těles je mnohem méně. Jak se píše v článku, je potřeba, aby daný objekt měl všechny tři ingredience.

    • Fantasta napsal:

      Promiňte pane, nějak Vám nerozumím. Někdo na Vás huláká, nebo řve? Tak si to s ním po chlapsky vyřiďte. Vědecké poznání světa není jednoduché a lehké, ” pravda” není nikdy konečná, ani úplná, jde vždy jen o určitý stupeň poznání. Třeba atom, původně nedělitelný, v současnosti hafó kvarků, mezonů, neutrin – hotová zoo. Žádná wikipedie nikdy nebude mít informaci konečnou, hotovou a neměnnou. Musíte se s tím smířit. A propos – třeba žijeme v Matrixu a všechno je jinak 🙂

    • Pavel napsal:

      To máte z toho, že čtete jen ty bombastické nadpisy a už pravděpodobně ne to co je pod nimi.
      Anebo, se soustředíte jen na články na novinkách nebo blesku.
      Jinak byste tento komentář napsat nemohl a chápu vaše rozčarování.

  3. Majo napsal:

    Keď tam bude Europa Clipper,určite veľa pomôže ale každý sa teší na lander. 😀

  4. Spytihněv napsal:

    Europa Clipper bude fajn, ale současně byl plánován i lander a poté zrušen. Není to poprvé, kdy byla nějaká mise ořezána (ať už z důvodů finančních nebo z neochoty poprat se s technickými potížemi). Nevím přesně, jaký je současný stav, ale s landerem se možná i nadále počítá, ovšem ve vzdálenější budoucnosti. Asi netřeba konkretizovat, jaký projekt mohutně vysává prostředky NASA na úkor třeba landeru na Europu.

    • Dušan Majer napsal:

      Ano, lander byl přesunut na později. ono to dává smysl, když EC má teprve důkladně zmapovat povrch a vytipovat vhodné přistávací lokality.

      • TomášH napsal:

        Úplne chápem tu postupnosť Sonda-až potom lander. Ale Dokonca som počul aj také sci-fi že by podpovrchový oceán mohla preskúmať robotická ponorka.

        • Spytihněv napsal:

          Tyto projekty jsou zcela reálně ve vývoji a testují se na ledovcích. Jde o to, aby se taková sonda protavila skrze led. Sice se přímo žádná mise nepřipravuje, ale není to nereálné. Nicméně současným tempem se toho jen tak nedočkáme. Na druhou stranu pravděpodobně budou na povrchu ledu praskliny sahající až do oceánu a to by právě mohla být ta správná lokalita pro lander.

        • gones napsal:

          Já myslím, že s landerem budou muset počkat na certifikaci a povolení radioizotopových zdrojů. V blízkosti Jupitera je malá hustota solární energie, takže by to bylo příhodné.

    • pbpitko napsal:

      „mohutně vysává prostředky” pilotována kozmonautika !
      Predpokladám že že sa ma poniektorí pokúsia ukrižovať.
      🙂

    • p napsal:

      „z neochoty poprat se s technickými potížemi”,
      Tak v tom to celkom určite nebude !
      Problémom budú ako vždy peniaze a nie menším problémom budú ľudia.
      1. Čo sa má skúmať a čo k tomu budeme potrebovať povedia vedci
      2. Naprojektujú to inžinieri
      3. Realizujú to technici
      Všetko super špičkový odborníci ”
      A tých nie je neobmedzený počet !
      Inu, nikto z neba učený nespadol, za to idiotov ako keby zhadzovali.
      🙂

  5. Jirka napsal:

    Přijde mi fascinující, že při povrchových teplotách, které panují na Europě je uvnitř dost teplá, aby tam byla tekutá voda. Zajímalo by mne, jaké teploty tam panují. Taky je zajímavá otázka, jak dlouho zůstane výtrysk ve plynné fázi. Teplotu na to sice má, jenže expanzí a vyzařováním se nejspíš rychle ochladí, tak bych čekal, že spíš než páru budeme moct pozorovat sníh, je to prostě jako obrovské sněhové dělo.

    • gones napsal:

      Prozatím se předpokládá, že Jupiter silně působí na Europu slapovými silami a cyklicky deformuje měsíc takovým způsobem, že jádro je stále žhavé. Pak stačí aby pod ledem proběhla sopečná činnost, která silně přehřeje tekutou vodu na páru. Pára při úniku skrze silnou krustu ledu získá vysokou rychlost (stejně jako střela uvnitř hlavně) a vytryská vysoko nad povrch kde chládne. Při toku 2380 kg/s je to obrovské množství, takže může chvíli trvat, než přehřátá pára (těžko říct o jaké teplotě) vychladne na 0°C, aby zmrzla na led. I hrnek (0.2 kg) vařící vody za teploty -40°C pár minut chladne.

      To je moje úvaha, možná by někdo s podrobnější znalostí fází vody dokázal říct víc.

      • Racek napsal:

        No, ono se spekuluje, že hloubka oceánu může být až 100 km. Takže by asi k povrchu jakkoliv přehřátá pára nevystoupila.

  6. Alois napsal:

    Já bych to jako nějaký převratný objev neviděl. Je to ale technický zázrak ze Země detekovat zanedbatelné množství na takovou dálku. Očekávat ve výtrysku na povrchu tělesa jehož kůra je desítky km silná vrstva ledu a pod ní tekutý či polotekutý oceán, což dohromady představuje více vody než je na Zemi, je více než nepravděpodobné.

    • Alois napsal:

      Když jsem si přečetl, co jsem zplodil, tak jsem zjistil, že v krkolomném souvětí není to podstatné, totiž premise ” něco jiného než vodní páru “.

      • gones napsal:

        Já myslím, že šlo o zachycení toho výtrysku samotného pomocí přístrojů, schopného chemické analýzy. Jeho složení z vody se nejspíš předpokládalo už delší dobu. Ony ty výtrysky byly párkrát zachyceny při fotografování, ale nikdo si zatím netroufl říct, že je to gejzír vody / páry. (viz. rozsáhlé galerie NASA)

        • Racek napsal:

          No, myslím že ani nikdo nepředpokládal, že by to mohlo být něco jiného. Jinak to měření má cosi spojeného s magií… Je to vůbec možné? :-))

Zanechte komentář