Europa a Enceladus – místa pro život?

Hubbleův kosmický teleskop a sonda Cassini mají leccos společného – oba projekty provozuje NASA a v obou případech se jedná o veteránské projekty, které už dokázaly udělat mnoho zajímavých objevů. Přesto se v mnohém liší – Hubble sleduje svět na dálku, zatímco Cassini obíhá kolem Saturnu a může zkoumat zajímavé fenomény přímo na místě. Europa a Enceladus mají také mnoho společného – jsou to měsíce plynných planet, které pod povrchem ukrývají oceány kapalné vody, které mohou hostit život. Europa obíhá kolem Jupiteru, Enceladus kolem Saturnu, ale jinak jde o velmi podobné světy – možná si ale říkáte, jak spolu to všechno souvisí.

Dva mazácké projekty, které toho už mají hodně odkrouceno – Hubbleův teleskop a sonda Cassini totiž i přes ohromnou vzdálenost, která je dělí, spojily síly. Hubble si posvítil na Europu, Cassini zase na Enceladus. Veřejnost se o nových objevech, které se týkají mimozemských oceánských světů dozvěděla na včerejší tiskové konferenci. Ještě než se začtete do článku, musím hned na začátek říct, že se mimozemský život stále nepodařilo objevit, ale to se u tohoto objevu ani tolik nečekalo. Důležité je, že nové poznatky ještě zvyšují už tak vysoký vědecký zájem o oba sledované měsíce.

Začneme objevem sondy Cassini – odborníci z jejích dat vyčetli, že se na Enceladu nachází forma chemické energie, kterou by mohl případný život využívat. Specialisté od Hubblea zase zaznamenali dodatečné zpřesnění výtrysků na Europě. „Ještě nikdy v historii jsme se nedostali blíže k identifikování místa s takovými přísadami pro obyvatelné prostředí,“ nešetřil nadšení, Thomas Zurbuchen, přidělený administrátor z vědeckého ředitelství NASA a dodal: „Tyto výsledky ukazují propojenost vědeckých programů NASA, které nás posouvají blíže k odpovědi na otázku, zda jsme ve vesmíru sami, nebo ne.“

Vnitřní struktura měsíce Enceladus.

Vnitřní struktura měsíce Enceladus.
Zdroj: https://www.nasa.gov
Překlad: Autor

V případě sondy Cassini jde o studii publikovanou v časopise Science. Jejím středobodem je objev vodíku, který by mohl poskytovat zdroj chemické energie pro případný život. Vodík se v plynné formě nachází v podpovrchovém oceánu Enceladu a možná pochází z hydrotermální aktivity na dně. Přítomnost většího množství vodíku znamená, že mikroorganismy (pokud by tu nějaké byly) by mohly získávat energii slučováním vodíku s oxidem uhličitým, který je rozpuštěný ve vodě. Tato chemická reakce je už známá a označuje se jako metanogeneze, protože jejím vedlejším produktem je metan. Není to žádná podřadná reakce – našli bychom ji až v samotných kořenech stromu života na Zemi. Stejnou roli může tento proces hrát i na jiných planetách a měsících.

Život, tak, jak jej známe, potřebuje tři základní složky – kapalnou vodu, zdroj energie pro látkovou výměnu (metabolismus) a správné chemické prvky – primárně uhlík, vodík, dusík, kyslík, fosfor a síru. Aktuální objev sondy Cassini ukazuje, že malý ledový měsíc Enceladus kroužící kolem Saturnu, má téměř všechny podmínky pro obyvatelnost. Cassini zatím neobjevila přítomnost fosforu a síry v podpovrchovém oceánu, ale vědci předpokládají, že tam jsou. Kamenné jádro Enceladu by totiž mělo být po chemické stránce podobné meteoritům, které tyto dva prvky obsahují.

„Zjištění, že se v oceánu malého ledového měsíce nachází zdroje chemické energie pro život, je opravdu přelomové z hlediska našeho hledání obyvatelných světů mimo Zemi,“ popisuje Linda Spilker z kalifornské JPL, kde zodpovídá za vědecká data z Cassini. Tahle nezdolná sonda detekovala vodík ve výtrysku plynů a zmrzlého materiálu, který je vyvrhován z nitra Enceladu. Stalo se tak při jejím posledním a nejhlubším „zanoření“ do výtrysku, ke kterému došlo 28. října 2015 – viz náš tehdejší článek – v něm se na konci píše: „Odborníci ale už nyní upozorňují, že rozhodně nemůžeme čekat výstupy hned. Nikdo se nechce ukvapit, proto si budeme muset počkat několik měsíců, než se všechno podaří důkladně analyzovat.“ Nyní tedy ta chvíle přišla.

Vizualizace průletu sondy Cassini skrz výtrysky na Enceladu.

Vizualizace průletu sondy Cassini skrz výtrysky na Enceladu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Z těchto pozorování jsme zjistili, že 98% výtrysků tvoří voda, jedno procento připadá na vodík a zbytek připadá na směs plynů, mezi kterými najdeme oxid uhličitý, metan a čpavek. Hlavní roli v tomto výzkumu hrál přístroj INMS (Ion and Neutral Mass Spectrometer), který je schopen určit chemické složení zkoumaných plynů. Pikantní je, že přístroj INMS byl na Cassini umístěn kvůli tomu, aby prováděl chemickou analýzu horních vrstev atmosféry saturnova největšího měsíce – Titanu. Jakmile ale sonda v roce 2005 nečekaně objevila, že z Enceladu tryskají mocné gejzíry, bylo rozhodnuto použít spektrometr i pro výzkum ledového měsíce. Vyvrhovaný materiál totiž pochází z teplejších podpovrchových oblastí a na povrch se dostává soustavou puklin.

Na tomto místě je vhodné ještě jednou zdůraznit, že Cassini nikdy nebyla stavěná na to, aby hledala stopy života ve výtryscích. Ostatně je to logické – v době, kdy mise startovala, se o výtryscích vůbec nevědělo – ty se podařilo objevit, až když sonda k Saturnu přilétla. Aktuální objev je tedy skutečně obdivuhodný, protože sonda dělá skvěle něco, s čím se původně vůbec nepočítalo. „I když nejsme schopni objevit život, dokázali jsme, že je tu zdroj energie – je to jako kdybychom našli cukrárnu pro mikroby,“ říká s úsměvem Hunter Waite, vedoucí muž nejnovější studie.

Sluší se poznamenat, že aktuální objev zajímavě zapadá do řetězce nedávných teoretických studií. Podle studie zveřejněné v březnu 2015 by mohlo docházet k reakcím horké vody s kamenným podložím, což by vyvolávalo produkci vodíku.

Od Satunu hezky zpátky k Zemi, kde obíhá Hubbleův teleskop a odtud zase vstříc Jupiteru – u něj obíhá ledový měsíc Europa. Tohle těleso si vysloužilo další vědeckou studii prezentovanou v časopise The Astrophysical Journal Letters. Ta je založena na pozorováních z roku 2016, během kterých byl zpozorován výtrysk materiálu z povrchu měsíce. K výtrysku přitom došlo na stejném místě, kde byl pozorován už o dva roky dříve. Díky tomu se ukazuje, že výtrysky na Europě jsou poměrně časté a může k nim docházet na stále stejných místech.

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

Nově nasnímaný výtrysk dosahoval výšky až 100 kilometrů nad povrchem Europy, zatímco ten z roku 2014 byl sotva poloviční. Aktivním regionem je oblast, která je teplejší, než okolí a kde se vyskytují praskliny v ledové krustě. Takto podrobně máme Europu zmapovanou díky americké sondě Galileo, která Jupiter a soustavu jeho měsíců studovala v devadesátých letech. Vědci proto předpokládají, že na Europě mají výtrysky stejný původ, jako na Enceladu – mohlo by jít o materiál z podpovrchového oceánu, který je vyvrhován pryč.

„Výtrysky na Enceladu jsou spojeny s teplejšími oblastmi, takže když jsme na snímcích z Hubblea objevili nový gejzírovitý útvar, podívali jsme se na tuto oblast do teplotní mapy, kterou vytvořila sonda Galileo. Zjistili jsme, že tento kandidát na gejzír leží přímo v lokalitě  teplotní anomálie,“ popisuje William Sparks ze Space Telescope Science Institute, který mezi roky 2014 a 2016 vedl výzkum gejzírů pozorovaných Hubbleovým teleskopem.

Místo, kde mělo k výtrysku dojít a teplotní mapa - vše pořízeno sondou Galileo.

Místo, kde mělo k výtrysku dojít a teplotní mapa – vše pořízeno sondou Galileo.
Zdroj: https://www.nasa.gov

Pokud by se podařilo najít pojítko mezi přítomností gejzírů a teplejšími oblastmi, znamenalo by to, že voda pronikající vstříc výtrysku na povrch, ohřívá okolní materiál na povrchu. Další teorie počítá s tím, že by vyvrhnutá voda dopadala na povrch v podobě jemné mlhy, což by změnilo strukturu povrchových zrn, která by si tak mohla udržet teplo déle než okolní terén.

Jak při pozorování v roce 2014, tak i u výtrysku v roce 2016 posloužil přístroj STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph), který zachytil gejzíry v ultrafialovém světle. Když Europa přechází z pohledu od Země před Jupiterem, jakákoliv atmosférická událost na okraji měsíce způsobí, že dojde k lehkému zastínění světla od Jupiteru. Díky tomu může STIS sledovat děje v této siluetě. William Sparks a jeho tým chtějí pokračovat ve využívání Hubbleova teleskopu ke sledování Europy. Očekávají, že získají dodatečné příklady kandidátů na gejzíry a stejně tak věří, že určí i frekvenci, s jakou se tyto události dějí.

Vizualizace sondy Europa Clipper

Vizualizace sondy Europa Clipper
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Oba aktuální objevy jsou zajímavé nejen z vědeckého hlediska. Díky novým poznatkům mohou inženýři mnohem lépe navrhnout chystanou misi Europa Clipper, která má obíhat kolem Jupitera a často prolétat kolem Europy, čímž by ji dokonale zmapovala. „Pokud jsou na Europě skutečně výtrysky, jak se opravdu přesvědčeně domníváme, budeme na ně s Europa Clipper připraveni,“ hlásí do světa Jim Green, ředitel planetární vědecké sekce v ředitelství NASA.

Na nově chystané sondě by třeba měla být velmi výkonná kamera pro ultrafialové spektrum, která by mohla dělat podobná měření jako Hubble, jen z nesrovnatelně větší blízkosti. Specialisté z mise Cassini zase pracují na vývoji mimořádně citlivého spektrometru, který by měl být další generací přístroje z Cassini. Hádáte správně – i ten by měl letět na Europa Clipper. Zatímco Cassini byla postavená před nečekaný úkol, Europa Clipper může být v předstihu navržen tak, aby dokázal posbírat co nejvíce informací.

Výzkum Europy ale nebude ležet jen na bedrech sondy Europa Clipper. Jen pár minut po tiskové konferenci se na Facebookovém profilu Dalekohledu Jamese Webba objevilo níže přiložené video. Součástí příspěvku byla informace, že JWST bude schopen přímo pozorovat výtrysky na Europě i to, jak ovlivňují své okolí. Těšit bychom se měli i na dálkové studium složení těchto výtrysků. Zřejmě nás čekají zlaté časy výzkumu dalekých oceánských světů.

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

Zdroje obrázků:
https://www.startalkradio.net/wp-content/uploads/2016/09/Europa_and_Enceladus_Credit_NASA.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/17-042_cassini_1.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/17-042_main_image.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/17-042_hubble_1.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/17-042_hubble2.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/Europa_Mission_Spacecraft_-_Artist%27s_Rendering.jpg

Europa a Enceladus - místa pro život?, 5.0 out of 5 based on 38 ratings
Pin It
(Visited 3 535 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (38 votes cast)
(Visited 3 535 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)


28 komentářů ke článku “Europa a Enceladus – místa pro život?”

  1. Jregent napsal:

    Dugi, diky za skvele clanky, ktere nas fandy odpoutavaji od aktivit Elona a podobnych dale do kosmu

  2. Jiří Matějka napsal:

    Díky za parádní shrnutí, jen je škoda že napadla v tiskovce žádná správa o případném landeru europa clipperu (pokud se nepletu tak nic konkrétního). Očekával bych že se po této správě “tak trochu hnou ledy”

    • Jiří Hošek napsal:

      Konkrétní podrobnosti o přistávacím modulu byly prezentovány 29. března.

      Současný koncept sondy Europa Clipper přistávací modul neobsahuje.
      https://pbs.twimg.com/media/C8Gf5lVW4AEE139.jpg

      Přistávací modul by měl být na Europu dopraven při samostatné misi. Přezkum koncepce landeru je plánován na červen, a dál se uvidí až podle toho, jak to bude s rozpočtem. Současná koncepce počítá s vynesením pomocí SLS Block 1B ne dříve než koncem roku 2025. Celková hmotnost sondy Europa Lander je 16 tun, z čehož většina připadá na pohonné hmoty. Hlavními vědeckými cíli má být hledání známek života, posouzení podmínek pro vznik života a studium povrchu. Lander by měl mít vlastní komunikační retranslační orbiter, který má být velmi podobný sondě Europa Clipper, ale bez vědeckého užitečného zatížení.

      Koncepce landeru původně svým vzhledem připomínala Mars Pathinder. Později byla koncepce změněna a lander dostal přistávací stabilizátory v podobě nohou, protože v členitém terénu, který může být na povrchu Europy, je to bezpečnější. Kvantifikace pravděpodobnosti úspěšného přistání nebyla dosud provedena z důvodu, že je na to příliš brzy.

      Další informace o landeru jsou v těchto infografikách:
      https://pbs.twimg.com/media/C8God7yXgAAXM_a.jpg
      https://pbs.twimg.com/media/C8Gqsw3XwBEe04M.jpg
      https://pbs.twimg.com/media/C8GsJWxXwAQUDOX.jpg
      https://pbs.twimg.com/media/C8G0vEhXUAALufW.jpg

  3. Jindra napsal:

    Skvělá zpráva a skvělý článek. Šlo by opravit Huble pomocí Orionu/SLS a by to mohl Huble dělat pořád dál?

  4. lukas napsal:

    zdravim.ako je to so sondou ktora by mala pristat na europe.schvalil to kongres??dakujem

  5. hansnasa napsal:

    Díky za super článek,já se neodpoutám od Elona a tak mne napadlo,jak těžkou sondu by dopravil Falcon Heavy na oběžnou dráhu kolem Europy? Dokáže to někdo zjistit? Díky za info.

    • Dušan Majer napsal:

      Pokud bychom se bavili o jednorázové použitelnosti bez záchrany, tak FH má dopravit k Marsu 16,8 tuny a k Plutu 3,5 tuny. Řekněme, že Jupiter je blíže k Marsu, tak by to mohlo být kolem 8 – 10 tun, ale je to jen odhad z hlavy. Jde přitom o to, že raketa by náklad dopravila k cíli – vstup na oběžnou dráhu by musela zajistit sonda sama – tak jako vždy.

    • Jiří Hošek napsal:

      Konkrétně, pro sondu Europa Clipper zatím nebyl nosič vybrán. Nejdřívější startovní okno je červen 2022, projektovaná hmotnost sondy Europa Clipper je 6 tun. Sonda je plánována jako kompatibilní s SLS Block 1B Cargo (2,5roční přímý let k Jupiteru -> přílet koncem roku 2025) nebo s těžkými nosiči Falcon Heavy, Delta IV Heavy a Vulcan (7,4roční let s urychlením pomocí gravitační asistence vnitřních planet -> přílet koncem roku 2030). Na prezentaci 29. března nebyl Falcon Heavy uvažován pro přímý let.

      • hansnasa napsal:

        Díky za odpověď,ale myslím,že by ten přímý let i když to na konferenci nepadlo,SpaceX zvládla.Stačí jim jen tento úkol zadat a bylo by to za jiný peníz.Ale pořád stagnujem ve vývoji nového pohonu pro sondy.Chtělo by to více zainvestovat do vývoje,jinak budeme dále cestovat po sluneční soustavě jako slimáci.

      • Spytihněv napsal:

        No doufám, že ji vynese rovnou SLS a ne cokoliv Heavy. Ten přílet 2030 je hrůzostrašný. A ve světle tématu článku už by v NASA měli připravovat Enceladus Clipper.

    • Malky napsal:

      A až uvedou do provozu ITS tak se tam můžou rovnou podívat lidi 🙂

  6. Martin napsal:

    Jak moc by bylo náročné poslat sondu k Europě, odebrat během průletu vzorky z výtrysků a poslat je zpět a Zemi? Odebrané množství vzorků by zřejmě bylo minimální, ale i tak si myslím, že by šlo něco z toho něco zjistit.

    • Dušan Majer napsal:

      Velmi. Odlet od Europy by vyžadoval mnoho paliva.

      • Vojta napsal:

        Odlet od Europy ani moc ne (je to snazší, než odlet z Měsíce), ale vyvázat se z gravitačního působení Jupiteru je hodně náročné i když jste už na orbitě Europy. Pro to by se ale dal využít iontový motor. Možná by se to uskutečnit dalo, ale nezbylo by místo na vědecké přístroje. Skoro všechnu užitečnou hmotnost by zabralo palivo.

      • Racek napsal:

        Tsaky mě to napadlo (a přede mnou několik set tisíc dalších, ovšem dnešní technika by snad umožnila oblet Jupitera s přiblížením k Europě na dráze volného návratu, ovšem nelze zaručit, že by gejzíry zrovna gejzírovaly :-))

  7. JakubV napsal:

    napadá mě taková klasika 😉

    Arthur C. Clarke — ‘ALL THESE WORLDS ARE YOURS, EXCEPT EUROPA.ATTEMPT NO LANDING THERE.USE THEM TOGETHER. USE THEM IN PEACE.’

    • Dušan Majer napsal:

      Já už na tuhle hlášku pomalu dostávám alergii. 😀
      Kdekoliv se na internetu píše o Europě, tak pokaždé někdo tohle zmíní. Ale rozhodně nic ve zlém. 😉

      • JakubV napsal:

        Já vím,
        ohledně Landeru, zrovna na takovémto místě, kde je předpoklad něco najít se velké nebezpečí zavlečení něčeho ze Země.
        Řešilo se to i při cestách na Mars, ale tady jsou zdá se lepší podmínky pro život a ak je to nebezpečí větší….

    • Spytihněv napsal:

      Když jsme u té fikce, tak doporučuji film Europa Report.

      • Grejty napsal:

        Súhlas,
        je to sci-fi, ale patrí medzi tzv. hard sci-fi (a tých je málo), nie je to úplný výmysel.
        Čo sa Europy týka, dúfam že sa dožijem landeru a objavu života. Od prvého oznámenia o misii zameranej na Europu som dúfal že súčasťou bude aj pristávací modul.
        Tak snáď sa raz dočkáme.

      • zvejkal napsal:

        Idem si to pozriet, dik za tip.

Zanechte komentář