Úterý 14. května 2024, svátek má Bonifác
130 let

Lidovky.cz

Na Titanu pracuje „rafinerie“

Česko

Saturnův měsíc připomíná petrochemický závod, probíhající chemické reakce mohou vyústit ve vznik života

Americká sonda Cassini proletí dnes kolem Titanu, měsíce kroužícího okolo nejpodivuhodnější planety sluneční soustavy - Saturnu. Ten se pohybuje v desetkrát větší vzdálenosti od Slunce než Země, jeden oběh mu trvá téměř třicet let. V porovnání s naší planetou je stokrát hmotnější a naskládali bychom do něj 750 Zemí. Ve skutečnosti ale představuje obří plynnou kouli složenou převážně z vodíku a hélia. Saturn má natolik malou hustotu, že by plaval na hladině obřího oceánu.

Na portrétech pořízených sondou Cassini je patrné, že Saturnův prstenec má stejnou šířku, jako je vzdálenost mezi Zemí a Měsícem, s tloušťkou menší než několik stovek metrů. Při bližším pohledu se rozpadá na desítky tisíc prstýnků, z nichž každý obsahuje miliardy miliard drobných zrnek složených z vodního ledu s příměsí křemičitanů a organických látek. Prstýnky jsou rozvětvené do provázků, proplétají se, tvoří malé uzlíky, na okraji některých z nich jsou vlnky a najdou se zde proluky o průměru od několika desítek až do stovek kilometrů, ve kterých se pohybují větší tělesa.

Odkud se vůbec Saturnův prstenec vzal? Může se jednat o trosky dávno rozbitého měsíce, možná o pozůstatky z doby, kdy se utvářela sluneční soustava. Správná odpověď není dosud známa. Spletitý prstenec však není pouze svědectvím jevů dávno minulých. Obnovuje se a neustále mění vzhled.

Stejnou ozdobu najdeme také u zbývajících obřích planet. Meziplanetární sondy ukázaly několik tenkých prstenců u Jupiteru či Uranu, podivný prstenec obklopuje také Neptun. Nemůžeme dokonce vyloučit, že kdysi v minulosti měla podobnou dekoraci i Země.

Saturnův prstenec napovídá, jak vznikají spirální struktury u mnohem rozsáhlejších vesmírných objektů. Například u vzdálených galaxií nebo u zárodků planet, které se rodí v oblacích plynu a prachu. Extrémní větry, vysoký tlak Sonda Cassini prokázala, že planetu obklopuje silné magnetické pole. To zachytává nabité částice proudící ze Slunce, které padají k severnímu nebo jižnímu magnetickému pólu a vytváří podivuhodné polární záře. Teplota Saturnovy atmosféry nedosahuje ani minus 140 stupňů Celsia a obsahuje krystalky amoniaku, jež absorbují ultrafialové záření přicházející od Slunce.

Pod neprůhlednou vrstvou oblačnosti vanou extrémně silné větry, jejichž rychlost dosahuje až 2000 kilometrů v hodině. Pokud bychom se ponořili ještě hlouběji, zjistíme, že kolem nás rychle stoupá tlak i teplota, takže okolní vodík pozvolna přejde z plynného do polotekutého a nakonec i tekutého stavu.

Zhruba v polovině vzdálenosti mezi okrajem a centrem planety dosáhne tlak natolik vysokých hodnot, že vodík získá vlastnosti kovu. V podobě rozsáhlých elektrických proudů se v něm začnou pohybovat elektrony jako v supravodiči. Přímo v Saturnově středu dosáhne tlak neuvěřitelné čtyři miliony megapascalů a teplota se vyšplhá na 10 000 stupňů Celsia. Navíc zde najdeme železné jádro o velikosti srovnatelné se Zemí, avšak 20krát hmotnější, než je celá naše planeta.

Snad největším překvapením byl Saturnův měsíc Titan, jenž zdálky vypadá jako nažloutlá koule o průměru 5150 kilometrů. V pátek 14. ledna roku 2005 na něm přistálo pouzdro Huygens vypuštěné z prolétající sondy Cassini. Z výšky několika desítek kilometrů bylo patrné něco, co bychom mohli přirovnat k pevnině, poloostrovům, ostrovům, jezerům či mělkým mořím. Při ještě větším přiblížení se ukázaly naváté duny dehtového prachu.

Nakonec se pouzdro Huygens zabořilo do metanového bláta čerstvě vyschlého řečiště, přímo před kamerou se ocitnuly valouny zmrzlé vody a zrníčka organického prachu. Teplota minus 179 stupňů Celsia, vlhkost 45 procent, téměř bezvětří.

Přístroje dokázaly v extrémně nehostinném prostředí vysílat několik dalších desítek minut. Teprve poté pouzdro Huygens oněmělo. Střípky podivuhodné skládačky však doplnila měření pořízená sondou Cassini.

Metan namísto vody Na Zemi hraje velmi důležitou úlohu voda. V podobě deště padá z nebe, stéká z hor, vytváří potoky a řeky, které se vlévají do moří i oceánů. Působením Slunce se opět vypařuje, vytváří oblaka a uzavírá tak svůj věčný koloběh. Totéž se děje na Titanu. Hlavní roli tady ale převzal metan a jeho sloučeniny, které u nás na Zemi najdeme třeba v zemním plynu.

Na Titanu z nebe prší acetylen, kyanovodík a také etanol. Organické látky se v podobě jemného prachu snáší z nebe, obarvují atmosféru do oranžova a v závějích pokrývají celý povrch neuvěřitelného měsíce. V místech, kde je dostatečně teplo, se tvoří jezera kapalných uhlovodíků s hloubkou až několik desítek metrů. Dokonce existují i náznaky, že celý Titan ve skutečnosti pokrývá sedmdesát kilometrů tlustá kůra, pod kterou se rozkládá obrovský oceán tekuté vody.

Není divu, že si odborníci tento měsíc představují jako veliký petrochemický závod. Ačkoli se tam všechno odehrává mnohem pomaleji, probíhají tam podobné chemické reakce jako při výrobě pohonných hmot v ropné rafinerii. Vyústěním řetězce takových procesů může být primitivní život.

Nyní je na Titanu příliš chladno. Na povrchu neexistuje tekutá voda, ve které by se mohl život nerušeně vyvíjet. Možná ale, že tento Saturnův měsíc kdysi prožíval teplejší období. Takže život, který zde tehdy mohl vzniknout, později zamrzl. Nebo se přestěhoval hluboko pod povrch, kde se rozvíjí dodnes. Odpovědi na tyto otázky budou hledat další výpravy.

Autor je astronomem ve Hvězdárně a planetáriu Mikuláše Koperníka v Brně, kde můžete každou středu, pátek a sobotu od 18 hodin zhlédnout nový pořad o Saturnu. Reprízy potrvají až do konce března.

Od prstenců k supravodivému jádru

Autor: