Odhalená tajemství měsíců Saturnu: Vzdalující se Titan a geologicky aktivní Enceladus

Kolem Saturnu obíhá 82 známých satelitů. K nejzajímavějším bezesporu patří Titan a Enceladus, přičemž nové poznatky to jen potvrzují. Díky nedávno zpracovaným datům ze sondy Cassini, jež strávila na oběžné dráze nejzdobnější členky Sluneční soustavy 13 let, upřesnili vědci rychlost, s jakou se Titan od své planety vzdaluje, zatímco u Enceladu objevili potenciál pro vznik života. 

Stokrát rychleji

Satelity se od svých planet vzdalují. Podle vědců to platí pro různá tělesa v naší soustavě: Například vzdálenost Měsíce a Země každý rok narůstá o 3,8 centimetru. Podle teorie vycházející z dřívějších modelů se ve složitých systémech s desítkami souputníků – jako v případě Saturnu – vzdalují vnější satelity pomaleji než ty, které se nacházejí blíž. Příčina by měla spočívat v nižší gravitaci v důsledku větší vzdálenosti od planety. 

Na základě popsané teorie pak vědci stanovili rychlost vzdalování Titanu od Saturnu na 0,1 cm za rok. Data získaná sondou Cassini však ukázala, že jeho odsun ve skutečnosti probíhá stokrát rychleji: Měsíc se každý rok vzdálí o 10,16 centimetru. „Jde o nový, důležitý kousek do skládačky vysoce diskutovaného stáří Saturnova systému a toho, jak se jeho souputníci formovali,“ uvedl Valery Lainey, hlavní autor studie publikované v Nature Astronomy. 

V současnosti dělí Titan od mateřské planety 1,2 milionu kilometrů. Vzhledem ke zjištěné rychlosti vzdalování by to podle odborníků znamenalo, že se utvořil mnohem blíž k plynnému obrovi, než se dosud domnívali. Stejně tak oběžné dráhy celé soustavy měsíců Saturnu expandovaly rychleji. 

Rozkolísaná planeta

Rychlost vzdalování Titanu vypočítali badatelé pomocí rádiových dat získaných sondou Cassini během deseti blízkých průletů mezi roky 2006 a 2016. Potvrzující údaje pak určili z pozice hvězd na pozadí pořízených snímků. „Použitím dvou zcela odlišných datových sad jsme získali shodné výsledky. Ty navíc odpovídají teorii astrofyzika Jima Fullera, která mnohem rychlejší migraci Titanu předpovídala,“ sdělil autor studie Paolo Tortora z italské Università di Bologna. 

Fuller už před čtyřmi lety vyslovil předpoklad, že se vnější měsíce planetárních systémů zahrnujících více satelitů vzdalují rychleji než jejich vnitřní protějšky. Příčinou má být „odlišný vzor oběžných drah, který souvisí s kolébáním mateřské planety“. Když totiž gravitační tah přirozených satelitů planetu natahuje a zase uvolňuje, může dojít k jejímu rozkolísání, přičemž se část uvedené energie přenáší na vzdálenější měsíce – jako je Titan. 

„Nová měření naznačují, že tento typ interakce mezi oběžnicí a měsíci může být výraznější, než jsme dosud očekávali. A platí zřejmě také pro jiné planetární systémy, dokonce i pro dvojhvězdy, jež se obíhají navzájem,“ doplnil Fuller, který se podílel rovněž na aktuální studii. 

Omlazovací kúra

Třináctiletá mise Cassini přinesla pozoruhodné informace i o dalším ze Saturnových měsíců, Enceladu. Už krátce po příletu zaznamenala sonda velký výron materiálu z jižní polokoule ledového průvodce. Později se potvrdilo, že se jedná o částice ledu a vodní páru vyvržené z podpovrchového oceánu. Objev tehdy Enceladus katapultoval na přední příčky seznamu těles Sluneční soustavy, kde by mohl existovat život, a měsíc se stal hlavním cílem dalších výzkumů Cassini i navrhovaných budoucích misí vesmírných agentur. 

Z dat nashromážděných během několika setkání sondy s Enceladem nyní vědci vytvořili jeho detailní globální infračervenou mapu, která mimo jiné ukázala, že se na jižní polokouli u tzv. tygřích pruhů nachází geologicky mladší povrch. Část materiálu vyvrženého z gejzírů na jižním pólu totiž dopadne zpět a pokryje okolí. Uvedená skutečnost vědce nepřekvapila. Ovšem stejná spektrální data odkazující na mladý povrch se na mapě objevila také u severní hemisféry. Odborníci tak uvažují o čerstvém materiálu, který pokryl led, a o nedávné geologické aktivitě podobného typu, jaký už znají z opačné strany měsíce. 

Vědci vytvořili detailní globální infračervenou mapu Enceladu, která přinesla důkaz geologické aktivity i na jeho severní polokouli.

Šance pro život?

Objev oblasti na severní polokouli, jež byla v geologickém měřítku času nedávno aktivní, má význam nejen pro lepší pochopení evoluce měsíce. Důležitý bude i pro stanovení cílů budoucích misí, které by se mohly zaměřit na hledání podstaty organických látek, jež Cassini odhalila ve vyvržených ledových částicích. Už loni vědci detekovali nové druhy organických sloučenin – jakési předstupně pro vznik aminokyselin, základních stavebních kamenů života. 

TIP: Je metan ve výtryscích na Enceladu důkazem přítomnosti života?

„Nevíme, zda jsou aminokyseliny pro mimozemský život potřebné. Objev molekul, které je vytvářejí, však představuje významný kousek skládačky,“ uvedl Nozair Khawaja z berlínské Freie Universität. Výsledky studie ukazují, že organické látky rozpuštěné v podpovrchovém oceánu Enceladu se na hladině odpařují, poté kondenzují, mrznou a v popraskané kůře formují ledová zrníčka. Ta jsou pak vymrštěna výronem materiálu. V každém případě považují vědci měsíc za nadějný cíl pro výzkum obyvatelnosti.