Pozor na prach z měsíce Io

Oprávněně bychom očekávali, že všechno, co sopky vyvrhnou vzhůru se na vrcholu oblaku zastaví a spadne zpět dolů k povrchu. Stává se však něco jiného. Díky nedostatečné přitažlivosti letí malé pevné částice stále dál a dál, pryč od měsíce. A ne zrovna pomalu. Jsou urychleny na násobky rychlosti puškou vystřelené kulky a křižují okolní kosmický prostor.

Kosmická plavidla v okolí Jupiteru si na ně musí dávat pozor. Tento objev učinila už před lety sonda Ulysses, když byla zasažena proudem vulkanického prachu. Závěr tehdy zněl, Io ostřeluje okolní prostor prašnými projektily!

Harold Krueger z Institutu Maxe Plancka v Heidelbergu, který měl na starosti detektor prachu sondy Ulysses k tomu řekl. "Očekávali jsme, že narazíme na prach, ale toto nás opravdu překvapilo. Prach letěl v sevřeném tvaru, jako voda ze stříkačky a to pohyboval se mimořádně rychle, okolo 300 km/s (1.080.000 km/hod). To z něj dělá druhou nejrychleji se pohybující hmotu ve sluneční soustavě, hned po slunečním větru. Naštěstí kousky prachu byly velmi malé, podobné částečkám v cigaretovém kouři a tak nedokázaly proniknout trupem lodi ani přes svoji extrémní rychlost."

Zpočátku, nikdo Io nepodezíral. Sonda Ulysses byla od měsíce vzdálena 100 milionů kilometrů, daleko za pravděpodobným dosahem sopečných fontán. Navíc, rychlost prašných částic neodpovídala. Částice prachu jsou z vulkánů Io vyvrhovány rychlostí 1 nebo 2 km/s a ne 300 km za sekundu.

Bezradní výzkumníci uvažovali o několika možnostech. Mohly by za to být odpovědné Jupiterovy tmavé prstence? Prachu je v nich dost, ale jak by prstence mohly vyvolat rychle se pohybující proud částic? Co tak kometa Shoemaker-Levy 9? Ta byla dalším podezřelým. Kometa se v roce 1992 přiblížila k Jupiteru tak blízko, že na něj nakonec dopadla. Komety jsou navíc známé svojí produkcí proudů prachu, ale ten se zase nepohybuje tak rychle jako proud, který zasáhl Ulysses.Pozdější sonda Galileo mohla hádanku vyřešit. Stejně jako Ulysses byla i ona zasažena proudem prachu, když se v roce 1995 přiblížila k Jupiteru. Nebylo to ale stejné jako v případě sondy Ulysses, která pouze přeletěla okolo obří planety. Sonda Galileo byla navedena na oběžnou dráhu okolo planety. Mohla tak shromaždovat data po několik let. Vědci z nich byli schopni určit vztah mezi sopečnou aktivitou a prachem. Dokázali, že proudy prachu jsou modulovány orbitálním pohybem měsíce Io. Zdroj prachu tak byl definitivně určen.

Co ale s extrémní rychlostí zjištěných prachových proudů? "Je za ni odpovědný samotný Jupiter", vysvětluje Krueger. Jupiter není jen obří planetou, ale také obrovským magnetem, který rotuje okolo své osy jednou za 9 hodin a 55 minut. Otáčející se magnetická pole produkují elektrická pole a ta jsou kolem Jupiteru skutečně intenzivní. Prach vyvržený sopkami na Io se pak už chová stejně jako prach okolo monitoru Vašeho počítače. Díky jeho elektrickému náboji, jej mohutné Jupiterovo elektrické pole přirozeně urychlí. A s takovou silou už ani 300 km/s není žádným problémem.

V roce 2000, když okolo Jupiter prolétala na své cestě k Saturnu sonda Cassini, byla také zasažena. Ovšem prachový detektor této sondy už je mnohem dokonalejší než ten, který má k dispozici sonda Ulysses. Navíc k hmotnosti, rychlosti, elektrickému náboji a dráze prachových částic mohl také určit jejich základní složení. Cassini tak našel síru, křemík, sodík a draslík, všechno příznaky sopečného původu.

"Nabízí se tak zajímavá možnost," říká Krueger. "Můžeme analyzovat horké nitro měsíce Io i na velké vzdálenosti." Není nezbytně nutné dostat se až do blízkosti rozpálených sopečných jícnů, když lze vyvržený popel zachytit miliony kilometrů od nich. Prach z Io může dokonce dosáhnout až k Zemi, říká Krueger, ale nemůžeme jej očekávat jako meteorický roj. Jasné meteory, jako třeba Perseidy nebo Leonidy, jsou vyvolány částečkami o velikosti písečných zrnek a větších. Prach z Io je mnohem, mnohem menší. Jeho typická velikost je jen 1 desetimiliardtina metru. Pokud by takový prášek narazil na zemskou atmosféru pravděpodobně by si toho nikdo ani nevšiml.

Je to už konec tohoto z počátku záhadného příběhu? Ne tak docela.

Sonda Ulysses navštívila Jupiter znovu na začátku roku 2004 a opět byla zasažena proudem prachu. Vulkány Io jsou tedy stále činné. Ale zase něco bylo špatně. Prach totiž přiletěl ze špatného směru. Intenzivní proud prachu z Io lze oprávněně předpokládat v rovině Jupiterova rovníku, protože to je to správné místo, kde může dojít k elektrickému urychlování. Tentokrát se ovšem Ulysses přibližoval k Jupiteru od jeho severního pólu, přesně řečeno, přilétal k 75 stupni severní šířky, kde by teoreticky žádný prach neměl být. Ale sonda byla prachem znovu zasažena. Jupiter, jak se zdá, rozhazuje prach z Io ve všech směrech. Proč tomu tak je, to zatím nevíme, říká Krueger. Budoucí mise k obří planetě budou muset tuto záhadu dále luštit. Každý závan prachu tedy připomíná, že u Jupiteru toho máme ještě mnoho k prozkoumání.

Zdroj: NASA
Převzato: Hvězdárna Uherský Brod