Během své dlouhé mise k Saturnu, Kosmická loď Cassini nám poskytl snímek za velkolepým snímkem Saturnu, jeho prstenců a měsíců Saturnu. Snímky Saturnova měsíce Enceladus jsou zvláště zajímavé, pokud jde o hledání života.
Na první pohled vypadá Enceladus podobně jako ostatní ledové měsíce v naší sluneční soustavě. Cassini nám ale ukázala, že Enceladus by mohl být kolébkou mimozemského života.
Naše hledání života ve sluneční soustavě se soustředí na přítomnost kapalné vody. Možná nevíme jistě, zda je k životu zapotřebí kapalná H2O. Ale sluneční soustava je obrovská a úsilí potřebné k jejímu prozkoumání je nesmírné. Takže začít naše hledání života hledáním kapalné vody je moudré. A při hledání kapalné vody je Enceladus vzrušujícím cílem.
Cassini zachytila tento snímek Enceladu se Saturnovými prstenci. Páry jsou mírně viditelné v jižní polární oblasti (spodní část obrázku). Obrázek: NASA/JPL/Space Science Institute
Ačkoli Enceladus na svém povrchu vypadá jako zmrzlý svět bez života, vzrušující je právě to, co leží pod jeho mrazivou kůrou. Zdá se, že Enceladus má podpovrchový oceán, alespoň v jeho jižní polární oblasti. A ten oceán může být až 10 km. hluboký.
Než se do toho vrhneme, (omlouvám se), zde je několik základních faktů o Enceladu:
- Enceladus je šestý největší měsíc Saturnu
- Enceladus má průměr asi 500 km (průměr Měsíce Země má 3 474 km)
- Enceladus objevil v roce 1789 William Herschel
- Enceladus je jedním z nejvíce reflexních objektů v naší sluneční soustavě díky svému ledovému povrchu
V roce 2005 Cassini poprvé spatřila oblaky zmrzlé vodní páry vytékající z jižní polární oblasti. Nazývané kryovulkány a jejich následná studie zjistila, že jsou pravděpodobným zdrojem Saturnův prstenec E . Existence těchto oblaků vedla vědce k podezření, že jejich zdrojem je podpovrchový oceán pod ledovou kůrou Enceladu.
Tento detailní snímek Enceladu jasně ukazuje několik oblaků vytryskujících do vesmíru. Obrázek: NASA/JPL/Space Science Institute
Najít oblaky vody vycházející z měsíce je jedna věc, ale není to jen voda. Je to slaná voda. Další studie ukázala, že vlečky také obsahovaly jednoduché organické sloučeniny. To podpořilo myšlenku, že Enceladus by mohl skrývat život.
Tento obrázek Enceladu ukazuje rysy známé jako „tygří pruhy“. Jsou zdrojem oblaků páry, které vyvěrají z povrchu. Poděkování: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA
Gejzíry nejsou jediným důkazem podpovrchového oceánu na Enceladu. Jižní polární oblast má hladký povrch, na rozdíl od zbytku měsíce, který je označen krátery. Něco muselo ten povrch uhladit, protože je téměř nemožné, aby jižní polární oblast byla bez impaktních kráterů.
V roce 2005 Cassini detekovala teplou oblast na jihu, mnohem teplejší, než by mohla být způsobena slunečním zářením. Jediným závěrem je, že Enceladus má zdroj vnitřního vytápění. Toto vnitřní teplo by vytvořilo dostatečnou geologickou aktivitu k vymazání impaktních kráterů.
Nyní jsou tedy splněny dvě podmínky pro existenci života: kapalná voda a teplo.
V roce 2005 data ze sondy Cassini ukázala, že takzvané „tygří pruhy“ v oblasti jižního pólu Enceladu jsou teplá místa. Obrázek:NASA/JPL/GSFC/SwRI/SSI
Další otázkou, před kterou vědci stáli, byl zdroj tepla na Enceladu. Tato otázka není zdaleka vyřešena a mohlo by existovat několik zdrojů tepla, které pracují společně. Ze všech možných zdrojů tepla jsou dva nejzajímavější, pokud jde o hledání života: přílivové vytápění a radioaktivní vytápění.
Slapový ohřev je výsledkem rotačních a orbitálních sil. V případě Enceladu tyto síly způsobují tření, které se rozptyluje jako teplo. Toto teplo udržuje podpovrchový oceán v kapalné formě, ale nebrání tomu, aby povrch zamrzl.
Radioaktivní ohřev je způsoben rozpadem radioaktivních izotopů. Pokud by Enceladus začínal jako kamenné těleso a pokud by obsahoval dostatek izotopů s krátkou životností, produkovalo by se obrovské množství tepla po dobu několika milionů let. Tato akce by vytvořila skalnaté jádro obklopené ledem.
Pak, pokud by bylo přítomno dostatek radioaktivních izotopů s dlouhou životností, pokračovaly by ve výrobě tepla po mnohem delší dobu. Radioaktivní vytápění však samo o sobě nestačí. Muselo by tam být i přílivové topení.
Gravitační měření sondou Cassini a sítí Deep Space Network NASA naznačují, že Saturnův měsíc Enceladus, který má výtrysky vodní páry a led tryskající z jeho jižního pólu, také ukrývá velký vnitřní oceán pod ledovou skořápkou, jak znázorňuje tento obrázek.
Kredit obrázku:
NASA/JPL-Caltech
Další důkazy o velkém podpovrchovém oceánu přišly v roce 2014. Cassini a síť Deep Space Network poskytly gravitometrická měření ukazující, že tam oceán je. Tato měření ukázala, že pravděpodobně existuje regionální, ne-li globální oceán o tloušťce asi 10 km. Měření také ukázala, že oceán je pod vrstvou ledu o tloušťce 30 až 40 km.
Tento detailní snímek Enceladu ukazuje proměnlivost jeho ledových rysů. Tmavé skvrny se původně nazývaly „dalmatský“ terén, když byly poprvé vyfotografovány v roce 2005. Přesná povaha zůstala záhadou až do deseti let později, kdy průlety sondy Cassini ukázaly, že jde ve skutečnosti o bloky ledového podloží rozptýlené podél hřebene. Velikost bloků se pohybuje od desítek do stovek metrů. Obrázek: NASA/JPL/Cal-Tech.
Objev teplého, slaného oceánu obsahujícího organické molekuly je velmi zajímavý a rozšířil naši představu o tom, co obyvatelná zóna může být v naší sluneční soustavě a v jiných. Enceladus je příliš daleko od Slunce, než aby se mohl spoléhat na sluneční energii k udržení života. Pokud si měsíce mohou zajistit své vlastní teplo prostřednictvím přílivového nebo radioaktivního ohřevu, pak by obyvatelná zóna v žádné sluneční soustavě nebyla určena blízkostí hvězdy nebo hvězd ve středu.
Cassiniho mise se blíží ke konci a kolem Enceladu znovu neproletí. O Enceladu nám řekl vše, co může. Je na budoucích misích, aby rozšířily naše chápání Enceladu.
Hovořilo se o mnoha misích, včetně dvou, které naznačují proletět oblaky a odebírat vzorky. Jeden návrh obsahuje vzorek chocholů vracených zpět na Zemi ke studiu. Přistát na Enceladu a nějak se provrtat v ledu zůstává vzdálenou myšlenkou, kterou je lepší ponechat sci-fi, alespoň prozatím.
Zda Enceladus může nebo nemá žít život, je otázka, na kterou se dlouho nedostane odpověď. Ve skutečnosti, ne všichni vědci souhlasím s tím, že tam tekutý oceán vůbec je. Ale ať už se v ní ukrývá život, nebo ne, Cassini nám umožnila vychutnat si dráždivou krásu tohoto vzdáleného objektu.
Enceladus. Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA