Překvapivý objev na Jupiterově měsíci Europa

Astronomové využívající Hubbleův kosmický dalekohled HST (NASA) informovali o objevu oblaků vodní páry tryskající z povrchu Jupiterova měsíce Europa. Toto zjištění podpořila další pozorování prostřednictvím HST, která naznačují, že na ledovém měsíci dochází k erupcím, při nichž oblaka vodní páry tryskají do vysokých výšek.

Pozorování zvyšuje možnost, že kosmické sondy k Europě by měly být schopny odebrat vzorky z podpovrchového vodního oceánu bez toho, aby bylo nutné se provrtat několik desítek kilometrů silnou vrstvou ledu.

„Vodní oceán na Europě je považován za jedno z nejvíce nadějných míst ve Sluneční soustavě, které může být potenciálním útočištěm života,“ říká Geoff Yoder, Science Mission Directorate in Washington, D. C., NASA. „Tato oblaka, pokud skutečně existují, mohou poskytnout možnost získání vzorků podpovrchového materiálu z měsíce Europa.“

Pozorované gejzíry dosahují odhadované výšky kolem 200 kilometrů, než se vyvržený materiál pravděpodobně snese zpět dolů na povrch měsíce Europa. Měsíc tvoří rozsáhlý globální oceán obsahující více než dvojnásobné množství vody v porovnání s pozemskými oceány, avšak je chráněn vrstvou mimořádně studeného a tvrdého ledu doposud nezjištěné tloušťky (odhaduje se na 10 až 30 kilometrů, vrstva kapalné vody může dosahovat až 100 kilometrů). Gejzíry poskytují lákavou příležitost získat vzorky pocházející z podpovrchových vrstev, bez toho, aby bylo nutné přistát na ledovém povrchu a provádět vrtání skrz silnou vrstvu ledového krunýře.

Vědecký tým, který vedl William Sparks, Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, pozoroval „prstům“ podobné výstupky, když sledoval okraj Europy přecházející před planetou Jupiter.

Původním cílem navržených pozorování bylo zjistit, zda Europa má rozsáhlou řídkou atmosféru či exosféru využitím stejné pozorovací metody, která detekuje atmosféry planet obíhajících kolem jiných hvězd. Vědecký tým si rovněž uvědomoval, že jestliže zde byla vodní pára ventilována z povrchu měsíce Europa, tato pozorování by byla vynikající možností k jejich spatření.

„Atmosféra extrasolárních planet blokuje částečně světlo hvězdy, která je v pozadí,“ vysvětluje William Sparks. „Pokud existuje řídká atmosféra kolem Europy, je zde určitá možnost zablokování části světla planety Jupiter a my to můžeme spatřit jako charakteristickou siluetu. A tak bychom zde pozorovali absorpci kolem limbu měsíce Europa, jak tranzituje plynule přes polokouli planety Jupiter.“

V deseti samostatných případech v rozpětí 15 měsíců vědecký tým pozoroval přechody měsíce Europa před planetou Jupiter. Avšak pouze ve třech případech byly pozorovány gejzíry vodní páry.

Tato práce podporuje dřívější důkazy výtrysků vody na Europě. Již v roce 2012 vědecký tým, jehož vedoucím byl Lorenz Roth, Southwest Research Institute in San Antonio, Texas, detekoval přítomnost erupcí vodní páry z ledového povrchu v okolí jižního pólu Europy, které dosahovaly výšky více než 160 kilometrů. Ačkoliv oba týmy využívaly k pozorování spektrograf Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) na palubě Hubbleova kosmického dalekohledu, každý použil naprosto odlišnou metodu k dosažení stejných závěrů.

„Když jsme počítali zcela odlišnými způsoby množství materiálu, které je potřebné k vytvoření pozorované absorpce, dospěli jsme k závěru, že je poměrně dost podobné tomu, co již dříve zjistil Lorenz Roth se svým týmem,“ říká William Sparks. „Odhady hmotnosti jsou podobné, rovněž odhady dosažené výšky gejzírů jsou navzájem srovnatelné. Polohy dvou gejzírů, které jsme pozorovali, odpovídají místě výskytu výtrysků pozorovaných dříve.“

Avšak oba týmy nedetekovaly výtrysky souběžně použitím svých nezávislých pozorovacích technik. Pozorování tudíž naznačují, že výskyt gejzírů může být velmi variabilní, což znamená, že může občas docházet ke sporadickým erupcím a následně aktivita pohasne. Například pozorování uskutečněná vědeckým týmem, který vedl Lorenz Roth, během týdne zaznamenala jeden výtrysk, druhý tým pod vedením Williama Sparkse byl o týden později neúspěšný a nezaznamenal žádné gejzíry.

Jestliže se to potvrdí, Europa by mohla být druhým měsícem ve Sluneční soustavě, na kterém dochází k výtryskům vody z podpovrchového oceánu vysoko nad jeho povrch. V roce 2005 sonda NASA s názvem Cassini objevila výtrysky vodní páry a prachu tryskající nad povrch malého Saturnova měsíce Enceladus.

Vědci očekávají, že pozorování v oboru infračerveného záření prostřednictvím nového kosmického dalekohledu Jamese Webba (James Webb Space Telescope, JWST), jehož start je naplánován na konec roku 2018, potvrdí existenci gejzírů na měsíci Europa. NASA rovněž pracuje na vývoji kosmické sondy k Europě s přístrojovým vybavením, které by mohlo potvrdit přítomnost výtrysků a studovat je z bezprostřední blízkosti během četných průletů sondy.

„Unikátní vlastnosti Hubbleova kosmického dalekohledu umožnily zachytit tyto gejzíry, a tak zase jednou demonstrovat schopnost HST realizovat pozorování, se kterými se původně vůbec nepočítalo,“ říká Paul Hertz, ředitel Astrophysics Division, NASA Headquarters in Washington, D. C. „Tato pozorování otevřela svět nových možností a my se díváme směrem k budoucím projektům – jako je například James Webb Space Telescope – k pokračování těchto strhujících objevů.“

Tato vědecká práce Williama Sparkse a jeho spolupracovníků byla publikována 29. 9. 2016 v časopise The Astrophysical Journal.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/33/

autor: František Martinek