Cassini 1997-2017: Cesta nekonečných objevů, naděje na život v tajemném oceánu vzdáleném přes miliardu km
Dnes kolem 17:30 IST bude kosmická loď Cassini od NASA rozdrcena tlakem a teplotou posledního objetí planety, kterou ovládla od svého příletu do saturnského světa před 13 lety. Obrovský meziplanetární skok lidstva otevřel dveře některým z největších astronomických objevů.
Saturn, jak jej vidí Cassini (NASA) V roce 1997 oslavila NASA svůj návrat na Rudou planetu dokonalým přistáním mise Mars Pathfinder Mission. Mars Pathfinder byla velmi skromná mise, stála méně než Waterworld, film Kevina Costnera ze dvou let dříve. Ale mnohem větší mise, více než 10krát dražší a ve vývoji asi deset let, byla také zahájena v roce 1997 - bez velkého tisku nebo veřejné fanfáry.
Cassini Huygens, vlajková loď NASA ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou, mířila k Saturnu — ke studiu planety a jejích měsíců. Několik průletů sondami Voyager-1 a Voyager-2 a Pioneerem přineslo dostatek zajímavých dat, která přesvědčila konsorcium vesmírných agentur vedené NASA, že nadešel čas pro velkou misi k Saturnu. Protože je Saturn tak daleko, mise by byla poháněna radioaktivním tepelným generátorem na plutonium. Elektrická energie potřebná pro misi by byla menší než ta potřebná pro pokojovou klimatizaci – a rovnala by se osmi 100W žárovkám. Cassini by nesla sondu Huygens, která by se pokusila přistát na jednom z nejzajímavějších a Zemi podobných měsíců Sluneční soustavy, Titanu.
Cassini se vydala scénickou cestou k Saturnu – proletěla kolem Venuše, Země a Jupiteru a urazila 2 miliardy mil, aby dosáhla svého cíle za sedm let. V době, kdy byla Cassini připravena na orbitální vložení kolem Saturnu, další generace marsových roverů NASA, Spirit a Opportunity, již byla na zemi.
***
Země a Mars sdílejí podobnosti – obě jsou terestrické planety vyrobené z křemičitanů, obě mají povrchovou vodu. Saturn je ale úplně jiný.
Představte si přistání na Saturnu – neexistuje žádný pevný povrch, po kterém by se dalo chodit. Saturn má kovové jádro, pokryté kovovým a kapalným vodíkem. Skládá se z plynu a teoreticky by mohl plavat na vodě – hustota Saturnu je o 30 % nižší než hustota vody. Přestože je planeta svým objemem asi 700krát větší než Země, její hustota je osmina hustoty Země.
Nudí vás sledovat jen jeden Měsíc na Zemi? Na Saturnu je jich 62. Největší z nich, Titan, je větší než planeta Merkur.
Pokud jste si mysleli, že hurikán Irma je špatný, zamyslete se nad tímto: bouře na Saturnu jsou asi 10krát silnější při rychlosti 1200 mil/h a trvají roky až desetiletí.
Bojíte se blesků na Zemi? Bouře na Saturnu někdy produkují blesky každou 1/10 sekundy.
Cítíte se na Zemi staře? Rok na Saturnu je 29 pozemských let!
***
Jaké byly tedy vědecké úspěchy sondy Cassini během její 14leté mise? Sonda dokončila asi 300 obletů kolem Saturnu, včetně více než 150 průletů kolem jeho měsíců; objevilo šest nových měsíců a dva podzemní oceány na různých měsících. Stejně jako na Zemi jsou na Saturnu čtyři roční období; Cassini dokázala ochutnat tři z nich.
Sonda Huygens nesla řadu přístrojů, byla navržena tak, aby vstoupila a přežila přibližně 3hodinový sestup atmosférou Saturnu a také přežila přistání v oceánu. Úspěšně přistál na Titanu, zdaleka nejvzdálenějším tělese, na kterém NASA přistála s kosmickou lodí.
Stejně jako na Zemi je atmosféra Titanu primárně tvořena dusíkem se stopami metanu. Protože metan na Zemi má biogenní zdroje, je otázkou, zda metan na Titanu souvisí se životem. Sonda Huygens odhalila fascinující svět na Titanu – teplotu asi -180 °C nebo nižší než Antarktida, s atmosférickým tlakem asi o 50 % vyšším než na zemském povrchu. Metan je více blízko povrchu a pravděpodobně existuje blízkopovrchový zdroj kapalného metanu.
Obraz sopky na Zemi vyvolává obrazy horkého sopečného magmatu a plynů; představ si studenou sopku. Sonda Cassini-Huygens našla silný důkaz kryovulkanismu – sopky, kde do husté atmosféry Titanu chrlí vodní led a směs uhlovodíků. Ve skutečnosti se nyní předpokládá, že kryovulkanismus je u satelitů vnějších planet poměrně běžný.
***
Kde ve Sluneční soustavě byste našli život? To může být možná největší objev Cassini. Údaje ze sondy naznačují, že pod ledovou kůrou Saturnova měsíce Enceladus je velký oceán, hlubší než Tichý oceán. Místy je kůra silná jen asi míli. A co víc, ve vnitrozemí Enceladu je pravděpodobně zdroj tepla, který způsobuje erupci vody z oceánu na povrch. Oceán na Enceladu je tmavý a osmkrát hlubší, než je průměrná hloubka Tichého oceánu.
Toto ekologické prostředí je děsivě podobné Zemi – a na Zemi takové stanoviště podporuje život. Většina pozemských oceánů je tmavá – afotická zóna, kde neprosakuje žádné sluneční světlo, začíná pouhý kilometr od povrchu, zatímco oceány mohou být místy hluboké až 11 km, jako je Mariánský příkop. Na Zemi existují zdroje tepla, které způsobují sopečnou nebo hydrotermální činnost na dně oceánu. Kdysi se předpokládalo, že tyto hydrotermální průduchy jsou pro život nehostinné: který organismus by koneckonců žil v ledově studených vodách, v hluboké tmě, ve vysokém tlaku na dně oceánu, v kyselých podmínkách bohatých na síru? Nedávný výzkum financovaný NASA však ukázal, že v podmořských sopečných průduchech vzkvétá život. Vzhledem k absenci světla jsou některé mikroskopické organismy chemoautotrofní, což znamená, že získávají energii z chemických reakcí – na rozdíl od organismů na zemském povrchu, které jsou fotoautotrofní (odvozují energii ze světla).
***Otázka za miliardu tedy zní: pokud se život nachází v hydrotermálních průduchech pod oceány na Zemi, číhá život v temných hlubinách masivního podzemního oceánu na Enceladu? Pokud ano, jaké jsou vlastnosti těchto forem života? Jsou mikroskopické? Jsou chemoautotrofní? Doufejme, že odpovědi poskytne následná mise ke Cassini v nadcházejících desetiletích.
ŽIVOT MIMO TOHOTO SVĚTA (Zdroj: NASA)
15. října 1997, Liftoff: Titan IVB/Centaur se vznesl s orbiterem Cassini a sondou Huygens ESA na palubě.
25. dubna 1998, první průlet Venuše: Cassini-Huygens provedla průlet kolem Venuše do vzdálenosti 176 mil (284 km) od povrchu Venuše. Gravitační asistence urychlila kosmickou loď asi o 7 km/s, aby jí pomohla dosáhnout Saturnu
24. června 1999, druhý průlet Venuše: Po další cestě kolem Slunce provedla Cassini-Huygens druhý průlet kolem Venuše pro další gravitační asistenci, tentokrát do vzdálenosti 600 km od planety.
17. srpna 1999, průlet Země-Měsíc: Téměř 2 roky po startu proletěla Cassini-Huygens do vzdálenosti 1 100 km od Země a dosáhla zvýšení rychlosti o 5,5 km/s.
Prosinec 1999 – duben 2000, Pásem asteroidů: Cassini-Huygens se stala sedmou kosmickou lodí, která kdy dosáhla pásu
29. prosince 2000, průzkum Jupiteru: Cassini-Huygens se nejblíže přiblížila k Jupiteru na 10 milionů km dne 30. prosince a poskytla spolu s kosmickou lodí Galileo, která již obíhá Jupiter, jedinečný pohled do systému Jovian.
31. října 2002, fotoaparát testován v pořádku: Cassini pořídila snímek Saturnu během kamerového testu 20 měsíců před dosažením planety. Bylo to tehdy 285 milionů km od Saturnu, což je téměř dvojnásobek vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem
7. dubna 2004, Sledování saturnských bouří: Tři měsíce od příjezdu k Saturnu Cassini pozorovala dvě bouře, které se sloučily do větší bouře – teprve podruhé byl tento jev pozorován na Saturnu.
31. května 2004, dva novoluní: Cassini objevila dva dříve neznámé měsíce – Methone a Pallene o průměru 3 a 5 km, čímž se počet známých měsíců Saturnu zvýšil na 60.
10. června 2004, první na řadě, Phoebe: Phoebe byla prvním z mnoha průletů sondy Cassini kolem Měsíce. Kosmická loď letěla do 2 000 km od temného měsíce, 1 000krát blíže než Voyager-2, který se v roce 1981 dostal na 2,2 milionu km od Phoebe.
30. června 2004, vložení na oběžnou dráhu Saturnu: Cassini, stále nesoucí sondu Huygens, se stala první kosmickou lodí, která obíhala Saturn
24. října 2004, první setkání s Titanem: Kosmická loď vysílala zpět informace a obrázky poté, co úspěšně přelétla mlhavou atmosféru Saturnova měsíce Titan z výšky 1200 km nad povrchem Titanu
23. prosince 2004 se sonda Huygens odpojila: Sonda Huygens se odpojila od orbitální sondy Cassini a zahájila třítýdenní cestu na Titan
13. ledna 2005, Descent to Titan: Huygens přistál na Titanu – první a jediné přistání na jakémkoli světě ve vnější sluneční soustavě. Sestup trval dvě hodiny a 27 minut a bateriemi napájená sonda žila dalších 72 minut na povrchu Titanu a přenášela velkolepé snímky, které odhalovaly meteorologii a geologii, která byla mimořádně podobná Zemi.
8. března 2006, Tekutá voda na měsíci: Vědci oznámili důkazy o zásobách kapalné vody, které zásobují obrovský oblak páry nad jižními polárními oblastmi Enceladu, malého měsíce Saturnu. Začátkem února Cassini objevila něco jako atmosféru na Enceladu.
31. května 2008, primární mise skončila: Během čtyř let na Saturnu Cassini odhalila spoustu nových znalostí o planetě, jejích prstencích a měsících.
2. února 2010, mise prodloužena do roku 2017: Rozšíření umožnilo sondě Cassini pozorovat sezónní změny v systému Saturnu během téměř poloviny třicetileté oběžné dráhy planety kolem Slunce.
21. června 2011, skrytý oceán Enceladu: Cassini našla pod ledovou kůrou Enceladu další důkazy o rozsáhlé nádrži se slanou vodou
1. března 2012, Náznak čerstvého vzduchu v Dione: Cassini přičichla k iontům molekulárního kyslíku kolem Saturnova měsíce Dione. Ionty jsou řídké – jeden na každých 11 kubických cm
5. března 2014, 100. průlet Titanem: Každý průlet poskytl trochu více znalostí o Titanu a jeho nápadných podobnostech se Zemí. Titan je opravdu raná Země v hlubokém mrazu
27. července 2014, 101 gejzírů na Enceladu: 101 různých gejzírů naznačovalo, že je možné, aby se kapalná voda dostala z měsíčního podzemního moře až na povrch
12. dubna 2017, Energie pro život? Vědci oznámili indikaci plynného vodíku, který by mohl potenciálně poskytnout zdroj chemické energie pro život, v podpovrchovém oceánu Enceladus
23. dubna 2017, konečný průlet Titanem: Cassini minula 979 km nad povrchem Titanu při svém 127. a posledním přiblížení
26. dubna 2017 začalo velké finále: Cassini signalizovala konec své historické mise 22 odvážnými smyčkami mezerou mezi Saturnem a jeho nejvnitřnějším prstencem, přiblížila se blíže než kdy předtím a prozkoumala zcela nový saturnský svět v tomto procesu.
15. září 2017, Velké finále: Měsíc před 20 lety ve vesmíru se Cassini naposledy ponoří do atmosféry Saturnu. Bude rozdrcen a vypařen tlakem a teplotou posledního objetí Saturnu.
Sdílej Se Svými Přáteli:
