Sonda Galileo

Když Galileo Galilei zaměřil jedné noci roku 1610 svůj teleskop na planetu Jupiter, objevil čtyři měsíce, pouhým okem neviditelné. Byly pojmenovány Io, Europa, Ganymedes a Kallisto.

Vesmírná sonda Galileo

Americká vesmírná sonda, jejímž úkolem bylo zkoumat čtyři největší Jupiterovy měsíce, nese jméno tohoto slavného hvězdáře. Sonda Galileo měla být původně poslána na vesmírnou pouť v roce 1982. Problémy s vypuštěním prvního amerického raketoplánu a finanční spory v Kongresu start této sondy oddálily. Vynesl ji až raketoplán Atlantis 18. října 1989.

V únoru 1990 se Galileo přiblížil k Venuši. Měřil povrchovou teplotu a zaznamenal očekávaný výskyt blesků v horní atmosféře. Pohyb sondy byl urychlen gravitačním polem Venuše a částečně se změnila její dráha.

Sonda Galileo potvrdila existenci života na planetě Země

V následujících dvou letech se sonda Galileo dvakrát přiblížila k Zemi. Pomocí senzorů měla zjistit přítomnost života na planetě Zemi. Přestože ze sondy nebylo možné vidět města či lesy, termodynamická a chemická data potvrdila, že na Zemi existuje život. Potvrdila tak svou schopnost prokázat život na vesmírných objektech. Jedenáctého dubna 1991 obdržela sonda Galileo příkaz z řídícího střediska, aby otevřela hlavní diskovitou anténu o přůměru 4,8 metru. Anténa selhala. Nepodařilo se ji roztáhnout. Naštěstí sonda nesla i malou záložní anténu, která byla používána ke komunikaci se sondou po jejím vypuštění.

V době, kdy byla sonda Galileo ve vesmíru, se výrazně zdokonalily počítačové programy umožňující kompresi a dekompresi obrazových dat. Zčásti to bylo ovlivněno obrovskou explozí grafiky v informatice. Přes poruchu hlavní antény měla sonda štěstí. Kapacita paměti jejího počítače byla dostatečná, a proto jej bylo možno vybavit novým softwarem. Ten umožnil výraznou kompresi dat digitálních obrázků a následné zvýšení přenosové schopnosti záložní antény.

Průlet sondy pásmem planetek

V říjnu 1991 se sonda Galileo přiblížila k planetce Gaspra a v srpnu 1993 k planetce Ida. Pořídila dosud nejkvalitnější snímky planetek. Obě tělesa mají podle snímků protáhlý nepravidelný tvar. Na povrchu je množství různých miskovitých kráterů a lineárních struktur. Podrobnou analýzou došli vědci k závěru, že povrch Idy je pětkrát až desetkrát starší než povrch Gaspry. Gaspra má poměrně silné magnetické pole. Těsné přiblížení k planetce Ida na vzdálenost dva tisíce čtyři sta kilometrů umožnilo zaznamenat další pozoruhodnost. Přestože Ida má rozměry pouze 56 krát 24 krát 21 kilometr, byl objeven měsíček nepravidelného tvaru o velikosti přibližně jeden a půl kilometru. Obíhá kolem Idy jednou za dvacet pět hodin. Později dostal jméno Dactyl. Ida se tak stala první planetkou, která má svůj vlastní přirozený satelit.

Sonda Galileo svědkem zániku komety

V roce 1994 se sonda Galileo stala nejbližším očitým svědkem zániku komety. V době jejího vypuštění se s něčím podobným vůbec nepočítalo. Drama se začalo vyvíjet až v roce 1992. Kometa P/Shoemaker-Levy 9 se přiblížila k planetě Jupiter na vzdálenost pouhých 1,3 poloměru. V důsledku silných gravitačních sil se zhruba za dvě hodiny po nejtěsnějším přiblížení rozpadla na mnoho úlomků. Ty dokončily poslední oběh a opětovně se přiblížily k Jupiteru v červenci 1994. První z nich vletěl do jeho atmosféry 16. července, poslední 22. července. Protože k dopadům došlo na odvrácené straně planety Jupiter, bylo pozorování ze Země velmi obtížné. Poloha sondy Galileo však umožňovala sledovat zánik této komety téměř v přímém přenosu.

Průzkum planety Jupiter

V červenci 1995 se ze sondy Galileo uvolnila atmosférická sonda, která se měla ponořit do mračen planety Jupiter. Čekal ji stejný osud jako rok předtím trosky komety P/Shoemaker-Levy 9. Do atmosféry narazila 7. prosince 1995 rychlostí téměř sto sedmdesát tisíc kilomatrů za hodinu. Ze San Franciska do New Yorku by se touto rychlostí dostala za méně než devadesát vteřin. Při brzdění bylo maximální přetížení neuvěřitelných 228 g. Teplota na povrchu tepelného štítu sondy dosáhla dvouapůlnásobku teploty na povrchu Slunce. Tepelný štít, který tvořil polovinu hmotnosti celé sondy, z větší části shořel. Zbytek byl odhozen. Sonda poté vypustila padák a pokračovala v sestupu, během kterého měřila hustotu a teplotu atmosféry, její složení, rychlost větrů a hledala hustší mračna a blesky. Po padesáti devíti minutách sonda zanikla. Okolní tlak byl dvacet čtyři atmosféry.

Rádiový signál letí k planetě Jupiter padesát dvě minuty. Nebylo proto možno kontrolovat sondu Galileo v reálném čase. V počítači měla speciální program, který ji poté, co atmosférická sonda zmizela v atmosféře, navedl na oběžnou dráhu kolem Jupitera. Během dalších dvou let sonda zkoumala čtyři Jupiterovy měsíce: Io, Europu, Ganymeda a Kallisto.

Měsíce planety Jupiter

Každý ze zkoumaných měsíců je jiný. Ganymedes, největší z nich, má vlastní magnetické pole, a dokonce atmosféru, i když velice tenkou. Io, nejbližší k Jupiteru, je vlivem gravitace mateřské planety a nejbližších měsíců ohříván, takže je vulkanicky nejaktivnějším tělesem v naší sluneční soustavě. Kallisto je z měsíců, které zkoumá sonda Galileo, nejvzdálenější. Je to mrtvý svět posetý krátery. Ve srovnání a nimi připadá Europa neméně zajímavá. Je o něco menší než náš Měsíc, nemá vulkány a v podstatě nemá atmosféru. Na povrchu je pouze několik větších kráterů. Topografii má nevýraznou.

Europa - vodní svět obíhající planetu Jupiter

Hustota Europy je zhruba třikrát větší než hustota vody, což naznačuje, že je tvořena převážně skálou. Povrch Europy pokrývá čistý led. Z větší vzdálenosti vypadá tento Jupiterův měsíc jako gigantická bílá hladká kulečníková koule. Při bližším pohledu jsou vidět zlomy, tmavé lineární struktury. Některé jsou dlouhé až tisíc kilomatrů a křižují povrch měsíce křížem krážem. Tloušťka ledové vrstvy je odhadována na méně než deset kilometrů. Vědci se domnívají, že by pod ní mohl být oceán tekuté vody zhruba desetkrát hlubší, než měří vrstva ledu. Vlastní skalnatý vnitřek měsíce by pak měl průměr asi dva tisíce devět set kilometrů.

Zdroj tepla

Základní otázka zní, může-li Europa oceán tekuté vody udržet. Je třeba si uvědomit, že má povrchovou teplotu minus dvě stě třicet stupňů Celsia. Potřebovala by nějaký zdroj tepla. Klíčem k řešení by mohl být slapový ohřev, stejná síla, která vyvolává na měsíci Io silné vulkanické projevy. Kromě toho by Europa mohla být ohřívána i radioaktivním rozpadem prvků z jádra.

Pro přítomnost oceánu pod ledovou slupkou hovoří nevýrazný povrchový reliéf. Pozorovatelné ledovce jsou poměrně malé a vystupují nad okolní led jen o devadesát až sto osmdesát metrů. Dalším jevem, který naznačuje přítomnost oceánu, jsou velké tmavé skvrny o průměrech od šedesáti do sto čtyřiceti kilometrů, tzv. maculae. Pravděpodobně jsou to pozůstatky kruhových kráterů vytvořených dopady asteroidů nebo komet. Na rozdíl od kráterů, které známe z jiných vesmírných těles, jsou maculae velice ploché. Například kráter Callanish, s průměrem čtyřicet pět kilometrů, má výškovou odchylku od okolní krajiny pouhých sto metrů. Přesto byly objeveny krátery, například Pwyll, které se značně podobají klasickým kráterům. Naznačuje to, že ledová vrstva v době vzniku musela být alespoň místy tlustší.

Stejně i přítomnost prachových námraz na povrchu může svědčit o přítomnosti oceánu. Mohly vzniknout ve chvíli, kdy z nějakého důvodu došlo k rozlomení povrchového ledu a vystavení tekuté vody téměř vakuu. Voda v té chvíli začala vyprchávat a v důsledku mrazivé teploty se současně měnila v led.

Budoucí výzkumy

Přes všechny dílčí náznaky nejsou k dispozici jednoznačné důkazy o přítomnosti oceánu pod ledem. již dnes se zvažuje vyslání nové sondy s dokonalejšími přístroji, které by byly schopné zaznamenat přítomnost tekuté vody v mezerách mezi zlomy. Ke zjištění tloušťky ledu a případné přítomnosti oceánu by mohl být vhodný dlouhovlnný radar. Voda odráží rádiové vlny lépe než skála, a tak by se dalo zjistit, co se pod ledem skrývá. K řešení této hádanky by mohlo pomoci i měření vlivu slapových sil pomocí laseru. Měsíc pokrytý silnou vrstvou ledu a vody totiž na ně reaguje pružněji než ten, který je tvořen pouze skálou a malou ledovou vrstvou na povrchu.

Další možností je poslat přístroje přímo na povrch Europy. Mohl by to být třeba speciální penetrátor, který zjednodušeně vypadá jako šíp. Ten by byl vymrštěn z orbitální dráhy tak, aby se zabodl do ledu. Jeho pozorováním by se dalo zjistit, zda se povrchové ledy pohybují.

Jinou možností by bylo poslat na povrch "kryobot", který by měl proniknout ledovou slupkou. Šlo by o tenký kovový válec zhruba jeden a půl metru dlouhý a o průměru patnáct centimerů. Uvnitř by byl reaktor poháněný plutoniem. Rozehříval by led, a umožnil tak kryobotu pronikat do hloubky. S povrchem by byl spojen komunikačním kabelem. Vědci na Zemi by od něj mohli získávat informace, a snad i přímo řídit jeho práci. Pokud by byla vrstva ledu tlustá okolo deseti kilometrů, kryobotu by trvalo její proniknutí asi deset měsíců. Pokud by poté narazil na kapalnou vodu, uvolnil by dvanáct centimetrů dlouhý hydrobot, a ten by začal zkoumat toto cizí moře. Podobné zařízení bylo již vyzkoušeno v Grónsku.

Je na Europě život?

Tam kde je tekutá voda, může být i život. K tomu jsou ovšem potřebné i další podmínky. Kromě vody musí existovat základní biogenní stavební prvky a biologicky využitelný zdroj energie. První dvě podmínky mohou být na Europě splněny. Důležité soli a rozpustné organické sloučeniny by se do oceánu mohly dostat vylouhováním ze skal na jeho dně. Otázkou však zůstává energie. Europa je natolik vzdálená od Slunce, že jediným zdrojem tepla by mohl být slapový ohřev a případně radioaktivní rozpad prvků v jádře. Na odpověď, zda to stačilo ke vzniku života, si budeme muset ještě počkat. Sonda Galileo ukončila svou činnost v roce 1997 a zanikla v roce 2003 v atmosféře planety Jupiter.

Další články

Tlak
Voda, které není na některých místech planety Země dostatek.
Způsoby měření teploty a v praxi používané druhy teploměrů.
Central Park New York je svěžím ostrovem zeleně uprostřed města.
Historie měření a měřicích jednotek z nichž mnohé mají svůj původ ve starověku.
Rychlost byla v různých dobách vnímána podle různých měřítek.

Informační stránky Yin.cz Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů