Nudná ledová koule? Ani omylem!

Znáte lávové lampy? Jsou to poměrně estetické doplňky interiéru, které využívají odpadního tepla, které produkují žárovky. Toto teplo ohřívá vrstvu materiálu, který díky ohřátí stoupá k povrchu lampy, aby se tu ochladil a opět klesnul níže. Je to podobné jako když vaříme vodu na brambory, která klokotá. Pohledem fyzika jde o jeden z typů šíření tepla zvaný konvekce, tedy proudění. Stejný proces funguje i v zemském plášti, kde velmi pomalu proudí roztavené horniny. Ale čekal by někdo něco takového na Plutu – na té trpasličí planetě, o které si ještě před rokem lidé mysleli, že je to nudná ledová koule? Ano, nové poznatky z New Horizons ukazují, že by to mohla být pravda.

Po průletu sondy New Horizons bylo ohromným překvapením, že se na povrchu Pluta vyskytují vedle tmavých krátery posetých lokalit i světlé oblasti, které nemají krátery téměř žádné. Vysvětlení je na první pohled jednoduché – oblasti, kde nejsou krátery, vznikly později. Jenže tohle jednoduché vysvětlení naráželo na jeden velký problém – jaký proces by dokázal na tak malém tělese vytvořit terén, který se obnovuje?

Oblast Sputnik Planum vyfocená kamerou Ralph má na šířku 400 kilometrů a velmi dobře jsou zde vidět konvekční buňky

Oblast Sputnik Planum vyfocená kamerou Ralph má na šířku 400 kilometrů a velmi dobře jsou zde vidět konvekční buňky
Zdroj: http://www.nasa.gov/

Odborníci si nad touto otázkou lámali hlavy až je napadlo spojit počítačové modely a data o topografii a složení, která nasbírala sonda New Horizons během průletu kolem Pluta vloni v létě. Díky tomu se podařila určit tloušťka vrstvy ztuhlého dusíku, která pokrývá oblast Sputnik Planum ve tvaru srdce. Kromě tloušťky této vrstvy se podařilo určit i rychlost pohybu tohoto „ledu“. Celá studie vyšla 2. června v časopise Nature.

Specialisté pro modelování využili nejdokonalejší počítačové simulace, jaké jsou momentálně k dispozici a vyšlo jim, že Sputnik Planum pokrývají ledové buňky o průměru 16 – 48 kilometrů, které jsou starší než milion let. Právě v těchto buňkách probíhá „var“ – ovšem v kosmických měřítkách času. Tyto poznatky významně přispívají k našemu lepšímu náhledu na nečekaně aktivní geologii Pluta. Navíc není vyloučeno, že podobné procesy mohou probíhat i na jiných, dosud nenavštívených tělesech v odlehlých částech Sluneční soustavy.

„Vůbec poprvé v historii jsme dokázali určit, co jsou ty podivné okraje na zmrzlém povrchu Pluta zač,“ popisuje William B. McKinnon z Washington University v St. Louis, který vedl celou studii a zároveň funguje i ve vědeckém týmu sondy New Horizons. „Objevili jsme důkazy, že i malé, chladné těleso vzdálené miliardy kilometrů od Slunce má dostatek energie na slušnou geologickou aktivitu, pokud má k dispozici tu správnou látku, tedy něco dostatečně měkkého a poddajného jako je třeba ztuhlý dusík,“ dodává McKinnon.

Sputnik Planum s buňkami tvořenými zmrzlým dusíkem.

Sputnik Planum s buňkami tvořenými zmrzlým dusíkem.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org

Jeho vědecký tým předpokládá, že tvar těchto buněk závisí na probíhající konvekci ledů s hlavním podílem dusíku, které pokrývají Sputnik Planum. Na některých místech by tato zásobárna mohla být hluboká i několik kilometrů, takže ztuhlý dusík by mohl být v nižších patrech ohříván teplem z jádra Pluta. Tohle teplo nebude moc velké, ale stačí na to, aby se materiál ohřál natolik, aby se začal ve formě velkých hroud vznášet k povrchu, kde zchladne, začne klesat dolů, aby se koloběh uzavřel.

Počítačové modely ukazují, že aby tento proces fungoval, nemusí být zásobníky moc hluboké – stačí jen pár kilometrů. Modely také ukazují, že tyto hroudy tvořené převážně pevným dusíkem se mohou v průběhu času pomalu vyvíjet a slučovat. Hřebeny, které značí, kde se ochlazený dusíkový led začal nořit dolů, mohou vytvářet útvary ve tvaru písmen Y a X. Takové vzory můžeme najít na „křižovatkách“, kde se potkávají tři nebo  čtyři konvekční buňky.

„Sputnik Planum je jedním z nejúžasnějších objevů výzkumu planet za posledních padesát let. Objevy Williama McKinnona a dalších z celého našeho týmu ukazují, že tato oblast, jejíž rozloha je srovnatelná s Texasem a Oklahomou dohromady (což +/- odpovídá rozloze Francie a Velké Británie – pozn. aut.) je vytvořena probíhající konvekcí ledu – to je jeden z nejneobyčejnějších objevů celé mise,“ nešetří chválou Alan Stern, který zodpovídá za celou misi.

Konvektivní pohyb na povrchu dosahuje rychlosti pouze v řádu centimetrů za rok, což je srovnatelné s rychlostí, kterou nám rostou nehty. Z toho by vycházelo, že se povrch buněk kompletně obnoví za zhruba půl milionu let. To je z hlediska lidského života velmi pomalý proces, ale v geologickém měřítku jde o docela rychlý děj. „Nebylo by vůbec překvapivé, pokud bychom podobný proces objevili i na dalších trpasličích planetách v Kuiperově pásu. Doufejme, že jednou dostaneme šanci to prozkoumat pomocí nějaké budoucí mise,“ těší se McKinnon.

Zdroje obrázků:
http://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://www.epictimes.com/wp-content/uploads/2016/01/pluto2.jpg
http://preview.turbosquid.com/…ff964d48-9d43-4915-a00c-d43b8182b106Original.jpg
http://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/nh-mckinnon_etal_nature_cover_trimmed.jpg
https://upload.wikimedia.org/…Sputnik_Planum_by_LORRI_-_crop_of_PIA19936.jpg

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (23 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0 (from 0 votes)
Nudná ledová koule? Ani omylem!, 2.5 out of 5 based on 23 ratings
Pin It
(Visited 1 570 times, 1 visits today)
Nahlásit chybu

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (23 votes cast)
(Visited 1 570 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

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


11 komentářů ke článku “Nudná ledová koule? Ani omylem!”

  1. Vojta napsal:

    A já pořád, co mi ta mozaika na Sputnik Planum připomíná. Když se v hrnci horké vody rozpustí dostatečné množství vosku (ideálně včelího), aby vytvořilo vrstvu silnou přes centimetr a celé se to nechá pomalu chladnout, někdy před ztuhnutím vznikají na povrchu podobné útvary. Spojit si to s tuhým dusíkem na Plutu mě napadlo až teď, když zveřejnili mechaniku toho procesu, která je u vosku vidět v reálném čase.

  2. Edemski napsal:

    BTW v lávových lampách je vosk 🙂

  3. zvejkal napsal:

    Dakujem za prevod jednotiek „texas a oklahoma“ na europske 🙂

  4. Fuji napsal:

    „Navíc není vyloučeno, že podobné procesy mohou probíhati na jiných, dosud nenavštívených tělesech v odlehlých částech Sluneční soustavy.“
    Kouzlo nechtěného 🙂
    Ale i bez mezery mezi „t“ a „i“ to dává pořád smysl 🙂

  5. kolemjdoucí napsal:

    …teorie to je zajímavá, ale nevysvětluje vnik některých viditelných útvarů (kdyby byla činnost tak pomalá, byly by jasně vidět impakty).
    Osobně si myslím, že podstatou jsou impakty, které led na hladině rozlámou a zároveň promíchají vrstvy (takže společně s teplem impaktu nataví ledové bloky).
    V čem se shodneme, je kapalina pod ledem (s dosti velkou pravděpodobností přihřívaná vnitřním teplem planetky).

Zanechte komentář