Malý, ale mocný: měsíc Enceladus cvičí s magnetickým polem obřího Saturnu

Nedávno svět šokoval tím, že splňuje klíčové podmínky pro mimozemský život. Ledový měsíc Enceladus ale překvapuje i nadále. Nová mezinárodní studie, na níž se podíleli i výzkumníci z Ústavu fyziky atmosféry Akademie věd ČR, ukázala, že má toto drobné nebeské těleso taky nečekaně silný vliv na celé magnetické pole velké planety Saturn.

Jmenuje se po gigantu Enkeladovi, kterého podle řecké mytologie zrodila bohyně Gaia z krve prolité při kastraci boha Urana. Ledový měsíc Enceladus na okraji prstenců Saturnu sice velikostí žádným obrem není, kupodivu však má velký vliv. Ten podle aktuálních dat ze sondy Cassini sahá do rekordní vzdálenosti více než pět set tisíc kilometrů, což je více než dvoutisícinásobek poloměru měsíce. Tak obrovský elektromagnetický dosah přitom vědci u srovnatelně malého tělesa pozorovali vůbec poprvé.

„V prostoru před Enceladem jsme objevili složitou pavučinu odražených elektromagnetických vln, které neputují jen v rovině oběžné dráhy, ale vystřelují i vysoko k severnímu a jižnímu pólu Saturnu. Naše analýza ukazuje, že Enceladus pumpuje energii do celého okolí obří planety,“ říká David Píša z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR, spoluautor nové rozsáhlé studie mezinárodního týmu vědců, která vyšla letos v únoru ve vědeckém časopise Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Výtrysky vodní páry a prachu proudí trhlinami v ledovém povrchu Enceladu.

Sonda Cassini je výsledkem unikátní kooperace americké NASA, Evropské kosmické agentury (ESA) a Italské kosmické agentury (ASI). Díky jejímu výzkumu už víme, že Enceladus není jen ledovým útvarem, ale geologicky velmi aktivním tělesem. Z trhlin v ledovém povrchu jeho jižní polokoule tryskají gejzíry vodní páry a prachu. Molekuly vody a částice z těchto gejzírů se při vystavení záření ionizují, čímž vytvářejí plazma. To při proudění kolem Enceladu interaguje s magnetickým polem Saturnu. Vliv je tak dominantní, že ovlivňuje energetické toky v celém systému Saturnových měsíců a prstenců.

Jako vlna na struně
Aktuální studie taky přináší nové důkazy o jevu takzvaných Alfvénových křídel – specifických vibrací, které se šíří podél magnetických siločar podobně jako vlna na struně. Vlny v hlavním Alfvénově křídle se odrážejí tam a zpět jak od ionosféry Saturnu, tak od plazmového prstence Enceladu a v kombinaci s odraženými vlnami umožňují komplexní výměnu energie mezi měsícem a ionosférou Saturnu.

Ilustrace elektrodynamické interakce mezi Enceladem a Saturnem

„Tyto vlny fungují jako neviditelné potrubí pro přenos energie podél siločar magnetického pole. Díky tomu spolu měsíc a planeta efektivně komunikují i na obrovské vzdálenosti,“ vysvětluje David Píša, expert na analýzu dat z měření plazmových vln.

S týmem badatelů prošel třináctileté archivy ze čtyř přístrojů na palubě sondy Cassini. V šestatřiceti případech se sonda dostala do oblastí magnetického spojení mezi měsícem a planetou. Ukázalo se přitom, že vlny nejsou jen velké a jednotvárné, ale že se vlivem turbulencí štěpí na jemná vlákna. „Právě tyto drobné struktury mohou měnit dráhy nabitých částic, které následně u pólů Saturnu vytvářejí specifické polární záře,“ doplňuje fyzik.

Klíč k dalšímu poznání
Nový objev může pomoci vědcům pochopit i další dosud neprozkoumané části vesmíru – třeba ledové měsíce Jupiteru nebo vzdálené exoplanety. V roce 2040 plánuje ESA k Enceladu vyslat další sondu, která by na měsíci měla i přistát. Vědci už nyní pracují na přístrojích, které budou schopny prostudovat fascinující elektromagnetické interakce tohoto tělesa se Saturnem ještě detailněji.

Enceladus objevil v roce 1789 astronom Frederick William Herschel. Jde o šestý největší z třiapadesáti pojmenovaných měsíců Saturnu. Má v průměru skoro pět set kilometrů (pro srovnání: průměr našeho Měsíce je téměř tři tisíce pět set kilometrů).

Připravila: Radka Římanová, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy AV ČR
Foto: NASA / JPL / Space Science Institute; Europlanet, Fabrice Etifier – École Polytechnique

 Text je uvolněn pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Stoleté zkameněliny želv z Česka a Polska ožívají v nové digitální databázi
• Derecho a downbursty: když si bouře podají ruce a plivou vichr
• Díky sopkám existuje na naší planetě život, říká vulkanolog Lukáš Krmíček
• Jak předpovědět blesk? Pomoci by mohl i model elektrizace oblačnosti
• Hydrochemik Martin Pivokonský zkoumá, jak zlepšit úpravu a čištění vody
• Skalní řícení: nebezpečí hrozí i turistům, pomáhají geologické výzkumy
• Rašeliniště nezadrží vodu tak dobře jako běžná půda v lese, zjistili hydrologové
• Česká stopa ve vesmíru: sonda JUICE odstartuje k ledovým měsícům Jupiteru
• Zemětřesení v Turecku: předpovědět místo a čas nelze, upozorňují seismologové
• Invaze trilobitích larev. V prvohorách byly klíčovou součástí potravního řetězce