Ze Saturnových prstenců prší na planetu organické látky

Nové výzkumy uskutečněné na základě dat získaných během posledních oběhů sondy NASA s názvem Cassini představují obrovský skok vpřed v našich poznatcích o systému planety Saturn – zejména záhady doposud nikdy nezkoumaného prostoru mezi planetou a jejími prstenci. Některé předjímané představy se ukázaly být chybnými, zatímco se vynořily nové otázky.

Šest vědeckých týmů publikovalo svoje práce 5. října 2018 v časopise Science na základě zjištěných dat sondy Cassini v průběhu závěrečných oběhů kolem Saturnu (tzv. Cassini’s Grand Finale), když sonda již spotřebovala veškeré zásoby pohonných hmot. Řídící tým navedl sondu Cassini působivě do těsné blízkosti k Saturnu během posledních 22 oběhů před jejím záměrným zničením (vypařením) během závěrečného vniknutí do atmosféry planety v září 2017.

S vědomím, že poslední dny sondy jsou již sečteny, řídící tým si šel doslova pro zlato. Sonda se pohybovala v prostředí, pro které nebyla konstruována. Zaprvé studovala zmagnetizované prostředí v okolí Saturnu, prolétala skrz prstence obsahující částečky ledu a prachu a „očichávala“ složení atmosféry ve 2 000 km široké mezeře mezi prstenci a horní vrstvou oblačnosti. Nejenže sonda absolvovala poslední průlety kolem Saturnu na hranici svých možností, ale nové objevy dokládají, jak výkonné a kvalitní přístroje se nacházely na její palubě.

TIP:   Hlubinami vesmíru s Ing. Janou Tichou (2/2)

Velké množství vědeckých výsledků z období Grand Finale bude teprve publikováno, avšak již zde máme některé nejvýznamnější poznatky:

  1. Složité organické sloučeniny vtisknuté do miniaturních vodních kapiček prší směrem dolů ze Saturnových prstenců do svrchní atmosféry planety. Vědci objevili vodu a silikáty, avšak byli překvapeni tím, že rovněž pozorovali metan, čpavek, oxid uhelnatý, dusík a oxid uhličitý. Složení organických látek je odlišné od těch, které byly objeveny na měsíci Enceladus – a rovněž se lišily od měsíce Titan, což znamená, že existují přinejmenším tři odlišné rezervoáry organických molekul v systému planety Saturn.
  2. Nejprve se sonda Cassini podívala blíže na to, jak prstence interagují s planetou a pozorovala částice a plyn padající z vnitřních prstenců přímo do atmosféry. Některé částice získávaly elektrický náboj a spirálovitě podél siločar magnetického pole putovaly do vysokých planetárních šířek Saturnu – tento jev je známý jako „déšť z prstenců“. Avšak astronomové byli překvapeni, když zjistili, že ostatní částice jsou rychle unášeny do oblasti Saturnova rovníku. A všechny vypadávají z prstenců intenzivněji, než vědci předpokládali – v množstvívíce než 10 000 kg hmoty za sekundu.
  3. Vědci byli překvapeni, když zjistili, že materiál vypadá podobně v mezeře mezi prstenci a atmosférou planety. Věděli, že částice uvnitř prstenců svými rozměry pokrývají oblast od malých po velké částice. Avšak odběr vzorků v mezeře ukázal ponejvíce drobné částice velikosti několika nanometrů odpovídající částicím kouře, což naznačuje, že některé doposud neznámé procesy tyto částice rozmělňují.
  4. Saturn je se svými prstenci dokonce více vzájemně propojený, než si astronomové doposud mysleli. Kosmická sonda Cassini odhalila dosud neznámé současné elektrické systémy, které propojují prstence s horními vrstvami Saturnovy atmosféry.
  5. Astronomové objevili v okolí Saturnu nové radiační pásy v těsné blízkosti planety, v nichž se soustřeďují nabité částice. Bylo zjištěno, že ačkoliv radiační pásy skutečně křižují nejvnitřnější prstenec, je tento útvar tak řídký, že nemůže bránit vzniku radiačních pásů.
  6. Na rozdíl od všech ostatních planet ve Sluneční soustavě, které mají vlastní magnetické pole, je magnetické pole Saturnu téměř dokonale srovnané s rotační osou planety. Nová data ukázala, že sklon rotační a magnetické osy se odlišuje méně než o 0,0095°. (U Země činí rozdíl ve sklonu rotační a magnetické osy přibližně 11°.) Podle všeho vědci znají, jak jsou generována magnetická pole planet, avšak nikoliv u Saturnu. To je záhadou, kterou se fyzikové snaží rozluštit.
  7. Sonda Cassini prolétávala nad oběma magnetickými póly Saturnu a přímo studovala regiony, kde je generováno rádiové záření. Objevila jednu z mála nepozemských lokalit, kde vědci byli schopni studovat mechanismus vzniku rádiového záření, který – jak se předpokládá – funguje v celém vesmíru.

Postupné předávání znalostí získaných sondou Cassini z oběhů v období tzv. Velkého finále (Grand Finale) více než ospravedlňuje záměrné riziko ponoření sondy do mezery pod prstenci – přelétající přitom nejsvrchnějšími oblastmi atmosféry Saturnu a okrajem vnitřních prstenců, dodává vědecká pracovnice projektu Linda Spilker.

Téměř všechno ukazuje na to, že region se ukázal být pro astronomy velmi překvapující,“ říká Linda Spilker. „Bylo důležité být zde a studovat oblast, kterou dosud žádná sonda neprolétávala. A výprava se vskutku vyplatila – získaná data jsou senzačně vzrušující.“

Analýza dat z přístrojů na palubě kosmické sondy Cassini bude ještě pokračovat několik let, což pomůže zhotovit přesnější obraz planety Saturn.

Zdroj: Hvězdárna Valašské Meziříčí, (NASA), autor: FRANTIŠEK MARTÍNEK, foto: NASA/JPL-Caltech