Měsíce s atmosférou, aneb kde ve sluneční soustavě může foukat vítr?

Napadlo vás někdy, které měsíce ve sluneční soustavě mají atmosféru? Určitě všichni bez zaváhání řekneme Titan, měsíc Saturnu, jehož atmosféra je dokonce hustší než atmosféra Země. Na Titanu totiž panuje průměrný tlak 1,4 baru (na Zemi oproti tomu pouze 1 bar). Pokud by se vás ale někdo zeptal na další, jste schopni je vyjmenovat? Možná že si vzpomenete na Triton, největší měsíc Neptunu, nicméně tím výčet asi skončí. Víte ale, že i minimálně další dva měsíce ve sluneční soustavě mají atmosféru? Které to jsou? Toto téma pěkně shrnuje nový článek Emily Lakdawally na stránkách Planetary Society.

(Jako atmosféra se v tomto článku míní taková vrstva, ve které dochází ke vzájemným interakcím mezi jednotlivými molekulami plynu. To znamená, že jejich četnost musí být dostatečně vysoká, aby to umožňovala. Pokud je četnost molekul nižší, ke srážkám nedochází – taková vrstva se nazývá jako exosféra.)

Než se ale na další měsíce vydáme, zastavme se ještě u Tritonu. V době průletu sondy Voyager 2 bylo zjištěno, že atmosférický tlak na povrchu měsíce dosahuje pouze 1/70 000 pozemského tlaku. Atmosféru tvoří převážně dusík, který je vyvrhován nad povrch za pomoci kryovulkánů. Vyjma dusíku se v atmosféře vyskytují i stopy oxidu uhelnatého a těsně nad povrchem i metan. Nicméně s tím, jak se tento měsíc přibližuje na své cestě ke Slunci, dochází na něm k nástupu „léta“. To ve výsledku vede k nárůstu atmosférického tlaku, jelikož se část materiálu zmrzlého na povrchu začíná vypařovat do atmosféry. Předpokládá se, že v průběhu „léta“ tak naroste atmosférický tlak 2 až 3 krát, tedy na hodnotu okolo 1/20 000 pozemského tlaku. To je stále velice nízká hodnota. Nicméně dostatečná k tomu, aby molekuly plynů vzájemně interagovaly a srážely se. Tyto srážky vytváří turbulence, respektive vznik větru. Na Tritonu turbulence dosahují až do výšky 8 kilometrů a ohraničují tak hranici troposféry. A právě v této vrstvě je možné pozorovat mlhy složené nejspíše z uhlovodíků a nitrilů.

Pohled na měsíc Triton pořízený sondou Voyager 2 během průletu. NASA / Jet Propulsion Lab / U.S. Geological Survey, Volné dílo.

Tolik k Tritonu, takže jaký další měsíc má atmosféru? Asi by to čekal málokdo, ale dalším měsícem s atmosférou je sopečně velice činný měsíc Jupiteru Io. Tento měsíc má dokonce třetí nejhustější atmosféru, se kterou se na měsíci ve sluneční soustavě můžete setkat. A to i přes to, že dosahuje hodnoty jen 1/200 000 000 pozemského tlaku. Atmosféru Io tvoří převážně sloučeniny síry, konkrétně oxidu siřičitého, oxidu sirnatého a dále pak soli chloridu sodného. Tyto plyny (včetně soli) jsou do atmosféry vyvrhovány pravděpodobně sopečnými erupcemi, které na povrchu měsíce neustále probíhají díky působení slapového zahřívaní. I přes to, že je atmosféra neskutečně slabá, je stále dostatečně silná k tomu, aby umožňovala vznik větru.

Sopečná erupce vyvrhující nad povrchu měsíce Io materiál a uvolňující sopečné plyny tak, jak jí viděla sonda New Horizons během průletu kolem měsíce. NASA, volné dílo.

A který další měsíc má atmosféru? Nová studie Nathaniela Cunninghama s kolektivem autorů publikovaná v časopise Icarus dokládá, že tímto světem je Callisto, další z měsíců Jupitera.

Pohled na Callisto, měsíc Jupiteru. NASA / JPL / Ted Stryk, Volné dílo.

Tým vědců zkoumal tento měsíc za pomoci Hubbleova vesmírného dalekohledu a to konkrétně ultrafialovou emisi atomů kyslíku v atmosféře měsíce. Kyslík v atmosféře Callisto pravděpodobně vzniká štěpením molekul vody na vodík a kyslík vlivem dopadajícího kosmického záření. Na základě měření kyslíku se jim povedlo určit jeho četnost. Vědci se tak domnívají, že na přivrácené straně Callisto dosahuje atmosférický tlak… a teď se podržte… 1/40 000 000 000 pozemského tlaku. Oproti tomu tlak na odvrácené polokouli by mohl být dle výpočtů o jeden řád vyšší (tedy stále jen v řádů miliardtin pozemského tlaku…). Nicméně i přes tuto velice nízkou hodnotu, množství molekul v atmosféře je dostatečné k tomu, aby molekuly mohly se sebou interagovat. To se nedá říct o dalších dvou měsících Jupiteru, kde se také povedlo detekovat kyslík vznikající nejspíše podobným způsobem (tedy o Europě a Ganymedu). Máme tak důkazy o tom, že se ve sluneční soustavě nachází další měsíc, u kterého můžeme hovořit o existenci atmosféry.

Složený snímek čtyř měsíců sluneční soustavy, které mají atmosféru. NASA / JPL / SSI / Ted Stryk / Jason Perry / Emily Lakdawalla, Volné dílo.

Shrnuto a podtrženo, ve sluneční soustavě tak nyní známe 4 měsíce, na kterých je atmosféra natolik hustá, že umožňuje interakce jednotlivých molekul mezi sebou a vznik turbulencí, respektive větru. A kdo ví, třeba se časem dočkáme objevení ještě dalšího.

Napsat komentář