Život pod ledem Tomáš Petrásek, 2007 |
Europa – oceány bez oblohy |
E U R O P
A |
|
Průměr |
|
Hustota |
3014 kg/m3 |
Tíhové zrychlení |
1,31 m/s2
|
Úniková rychlost |
2,02 km/s |
Nitro planety |
Křemičitanové skály,
kovové jádro, led, voda. |
Atmosféra |
Stopy kyslíku
vzniklé ionizací ledu. |
Povrchová teplota |
-170ºC |
Rozmezí kapalnosti vody je nám známé a tak by
se zdálo, že na velmi chladných tělesech za drahou Marsu je existence kapalné vody
nemožná a není tu žádná šance na nalezení živých tvorů. S tím jde ruku v
ruce i fakt, že Slunce je nezbytné pro fotosyntézu, která je základem našeho
života.
Teorie však musely být přehodnoceny. Po několika vzrušujících objevech
se totiž vynořila zcela nová kategorie těles vhodných pro život.
Ledovce a oceány Europy
Vše začalo průletem sondy Voyager soustavou Jupitera. Současně byly
objeveny dva nečekané světy: první měsíc Io, chrlící
oheň a síru z tuctů sopek, a druhý, zvaný Europa, jeho pravý protiklad,
pokrytý rozpukanými ledovci.
Led na Europě nikoho nepřekvapil, o tom se vědělo už
dávno. Ovšem činné sopky na Io, velkém asi jako
Měsíc, který by měl již dávno vychladnout, byly poněkud šokující.
Výpočty záhy ukázaly, že Io
je vystaven gravitačním silám Jupitera a ostatních měsíců, které se o něj
„přetahují.“ Tím se celé těleso dost podstatně natahuje a smršťuje podle
aktuální pozice „sousedů“. Příčina je vlastně stejná jako u našeho přílivu a
odlivu, tedy slapové síly. Deformací vzniká teplo – zkuste opakovaně ohýbat
kovový drát a zjistíte, že se ohřeje. To platí samozřejmě i pro kosmická tělesa
deformovaná slapovým působením. Tento jev se potom nazývá slapový ohřev.
Ovšem co Europa? Tam se přeci tyto síly, třebaže méně výrazné, musejí
projevit také!
Tomu ostatně nasvědčuje i rozpukanost povrchu. Aby led rozpukal, musí
pod ním být něco, co dovoluje pohyb. Může to být měkký a relativně teplý led,
který se pomalu pohybuje (podobně jako ledovec) anebo jde o kapalnou vodu. Tomu
nasvědčuje utváření povrchu a také jeho složení. Sonda Galileo totiž odhalila
uloženiny solí, zejména síranů a chloridů hořčíku a sodíku, poblíž největších
trhlin, kam se asi dostaly s vodou unikající zdola. Ledovec by soli na
povrch dostat nedokázal.
Europa má též slabé magnetické pole, které se mění podle toho, jak
prochází magnetosférou mateřské planety. Jde tedy patrně o pole indukované, a
nejpravděpodobnějším jeho zdrojem je vodivá kapalina, např. slaná voda pod
povrchem tohoto měsíce.
Je tedy prakticky jisté, že pod ledovou krustou, která je odděluje od
mrazu a vakua okolního vesmíru (a tím de facto supluje roli pozemské
atmosféry), existují oceány o dost možná značné hloubce, udržované
v kapalném stavu slapovým ohřevem a snad i přímo sopkami na dně. Možná je
v nich dokonce více vody, než na celé naší planetě! Tuto myšlenku
zpopularizoval zejména slavný spisovatel A.C.Clarke
ve své Vesmírné Odyssee.
Jak oceán vypadá?
Kamenné dno je skryto asi 100-
Složení oceánu lze jen odhadovat. Předpokládá se, že obsahuje hořčík a
sírany, možná se dokonce jedná o žíravý roztok kyseliny sírové. Předpokládá se
také možná existence rozpuštěného oxidu uhličitého nebo uhličitanů. Případným
bakteriím by ani superkyselé prostředí vadit nemuselo,
ty vydrží ledacos. Jen budoucím sondám to nebude dělat dobře… Je však též
možné, že sloučeniny síry se na povrch dostaly nikoli z oceánu, ale
z kosmu, konkrétně z měsíce Io.
Teplota oceánu patrně leží pod nulou díky obsahu solí, je však možné,
že geotermální teplo utváří na dně větší nebo menší oázy příjemné teploty.
Jak vypadá dno nevíme. Může být skalnaté nebo pokryté sedimentem,
ploché, ale i s výraznými horami, jaké najdeme třeba na Io. Vzhledem k hloubce oceánu se však žádný vrchol
nemůže ani přiblížit k ledové vrstvě – na to by musela být cca 3x vyšší
než nejvyšší hora ve Sluneční soustavě, a takový gigant by na maličké Europě
těžko vznikl.
Jak to vypadá s možnostmi života na Europě? Po stránce prvkové
celkem dobře. Ze základních prvků se zde jistě vyskytují vodík, kyslík a síra,
a podle všeho také hodně uhlíku. To jsou téměř všechny důležité biogenní prvky,
a přítomnost těch zbylých (dusík, fosfor) můžeme důvodně očekávat.
Samotný proces vznikání života mohl být komplikován skutečností, že na
Europě nikdy nebyla souše, a tedy ani „mělké teplé rybníčky“, v nichž
podle některých teorií vznikal život na Zemi. Přítomny však byly hydrotermální
vývěry, další možné rodiště života, a stavební kameny prvních bytostí se též
mohly nahromadit a sestavit v malých proláklinách v ledovci, kde
zkoncentrovaly vymrzáním.
Podle některých úvah dříve vydával Jupiter více tepla a světla než
dnes, skoro jako hvězda, a tak mohla mít Europa atmosféru a teplé oceány bez
ledových příkrovů. To by znamenalo, že život se mohl široce rozvinout, a teprve
později se přizpůsobil životu v temnotě. Tato úvaha je zajímavá, ale
myslím, že dokud nebude potvrzena či vyvrácena dalším výzkumem, nepřináší do
diskuse o možnosti či nemožnosti života na Europě nic nového.
Zvenčí energie přichází jen málo. Slunce je daleko a led nepropouští
ani skrovné zbytky světla. V hlubinách je inkoustová tma a tudíž nemůže
fungovat klasická fotosyntéza.
Nejdůležitějším zdrojem energie bude tedy asi litotrofní
autotrofie – tj. využívání anorganických látek.
Jupiter má silné radiační pásy, které bombardují povrch Europy
„radioaktivním“ zářením, které by člověka zabilo během deseti minut. Kromě
jiného rozbíjí molekuly ledu a dalších látek obsažené v ledovci.
Z nich by se mohly vlivem záření tvořit energeticky bohaté látky.
Mohou to být organické sloučeniny, např. jakési tholiny
či formaldehyd, ale také oxidované reaktivní molekuly, jako kyslík a peroxidy.
Při pukání ledů nebo pohybech vláčného ledu by se mohly dostávat do vody.
Protože stáří povrchu (led se průběžně recykluje) se pohybuje kolem 30 miliónů
let, určitý přísun látek z povrchu jisté nastává, nevíme ale, jak je
vydatný a zda je průběžný nebo nárazový.
Pokud se led promíchává, má život postaráno o potravu i zdroje
oxidantů, tedy kyslíku a jeho „náhražek“. Na spodním okraji ledu či přímo
uvnitř ledovce tedy mohou žít společenstva bakterií, žijící vlastně
z radiace.
2) Geotermální vývěry
Potenciálně ještě zajímavější jsou látky unikající ze sopek na dně.
Europská voda je snad bohatá oxidovanými látkami (H2SO4,
H2O2, CO2, CO32-),
zatímco vulkanické průduchy na dně by mohly vypouštět látky redukované
(uhlovodíky, sulfidy, sirovodík, amoniak, železnaté ionty atd).
Reakcemi mezi nimi by bylo možné získat určité množství energie.
Tato možnost není čistou teorií. V pozemských oceánech ve velkých
hloubkách existují hydrotermální vývěry zvané černí kuřáci. Vypouštějí žhavou
(cca
Často se uvádí, že přesně taková společenstva mohou žít i na Europě.
Není to ovšem pravda. O riftiích je známo, že
kombinují sirovodík a oxid uhličitý za vzniku glukózy, což zní slibně. Ale
energie pro tuto reakci se získává z oxidace sirovodíku (na síru nebo
sírany) kyslíkem, který samozřejmě přináší voda z povrchu oceánu, kde je
doplňován rostlinami. Kyslík potřebují jejich buňky (stejně jako buňky všech eukaryot) i k respiraci. Na Europě je kyslík možná
přítomen (z radiací rozloženého ledu), ale je vzácný a u dna nejspíš chybí
úplně, a bez něj by riftie i ostatní mnohobuněční
obyvatelé vývěrů zahynuli. Takže na naší planetě neexistuje žádný mnohobuněčný
organismus, který by mohl přežít na Europě! Tedy alespoň pokud je nám známo…
O bakteriích to neplatí, tato část hydrotermálních
společenstev je z velké části skutečně anaerobní, nebo si vystačí
s minimem kyslíku. Ty by tedy na místě žít dozajista mohly.
Se všemi zdroji souvisejícími s geotermální činností je však jeden
problém – nevíme, nakolik je Europa vulkanicky aktivní. To, že slapové síly
roztaví ledovec ještě neznamená, že udělí dostatek energie (pro rozsáhlejší
vulkanickou činnost) i skalnatému jádru měsíce.
Míru slapového ohřevu je nesnadné odhadnout, závisí totiž na řadě
faktorů, jmenovitě na struktuře tělesa, a tu samozřejmě přesně neznáme. Kromě
toho se na ohřevu a sopečné činnosti podílí i radioaktivita v jádře.
Odhady se dosti liší, někteří autoři jsou optimističtí, jiní se naopak
domnívají, že sopečná činnost Europy je velmi slabá nebo nulová.
3) Geotermální fotosyntéza
Pozoruhodný objev byl učiněn v Pacifiku u pobřeží Mexika –
v hloubce několika kilometrů (a tedy v absolutní tmě) poblíž černých
kuřáků byly nalezeny zelené sirné bakterie – mikroorganismy, které provozují
fotosyntézu, ale neprodukují kyslík. Ukázalo se, že jako zdroj světla jim
postačuje neznatelná záře horké vody a rozpálených skal. Docela jim to stačí,
ačkoli využívají pouze viditelné světlo, a nikoli infračervené, kterého horké
skály produkují daleko více.
Pokud by na Europě existovaly podobné organismy, mohly by mít specializovanější
fotosyntetické komplexy schopné zachytit i IR záření, a tudíž získat více
energie. Znamenalo by to nový, dříve neuvažovaný zdroj pro místní biosféru.
4) Termální gradienty
Organismy by snad mohly využívat i termální gradient – tj. prudké
rozdíly teplot mezi horkou vodou v průduchu a ledovou v jeho okolí.
Na podobném principu fungují i naše tepelné a jaderné elektrárny se svými
chladícími okruhy – teplo pohání cirkulaci vody, a ta se pak využívá
k pohonu turbíny. Otázka je, zda by něco podobného dokázaly realizovat i
živé organismy – ale proč by nemohly???
5) Magnetické pole
Jupiter má nejsilnější magnetické pole ze všech známých planet, a vůči
Europě je toto pole v pohybu. Mohlo by tedy pohánět jakási biologická
dynama - magnetotrofy. Tuto teorii vymyslel známý exobiolog Dirk Schulze-Makuch, později ji ale sám přehodnotil – Jupiterovo pole je
přeci jen příliš slabé, a tak magnetotrofy vykázal na
vzdálené planety obíhající pulsary, proti jejichž magnetosférám se ta
Jupiterova jeví jako učiněné nedochůdče.
http://www.geo.utep.edu/pub/dirksm/geobiowater/pdf/EOS27March2001.pdf
http://geog-www.sbs.ohio-state.edu/courses/G820.01/Schulze-Makuch%20and%20Irwin_20%202.pdf
Ovšem mohou na Europě existovat i větší a složitější živočichové?
Jednalo by se patrně o mikrofágy (jako jsou sasanky, koráli anebo dokonce
velryby) či pravé predátory, živící se menšími chemotrofními
či mikrofágními organismy.
Pokud vím, zatím odpověď neznáme. Většina vědců se omezuje na strohé a
obvyklé „ne!“
Takoví tvorové by museli existovat s minimem kyslíku, a anaerobní
zvířata na Zemi neexistují. Uvádí se, že anaerobní metabolismy jsou nevýhodné a
neschopné uživit více než jen bakterie a ojedinělé prvoky.
Ovšem na Europě to může být jinak. Domorodé organismy měly miliardy let
na to, aby se adaptovaly na své životní prostředí a využily i ty nejskromnější
zdroje, které se naskýtají. Jak je výše uvedeno, existuje více potenciálních
energetických zdrojů, a pokud na Europě život existuje, jistě se neomezil jen
na jediný z nich, ale využil všechny nabízející se možnosti. To znamená,
že celkové množství energie pro Europu může být několikanásobně vyšší než se
běžně soudí. Existenci makroskopických organismů tudíž nelze zcela vyloučit.
Samozřejmě i tak je množství energie zajisté malé, tzn. potravní
řetězce budou krátké, makroskopické organismy, pokud budou zastoupeny, budou
vzácné a nějaké opravdu složité formy života, řekněme „ryby,“ jsou extrémně
málo pravděpodobné.
Povrch ledové krusty Europy má na některých místech nahnědlé nebo
načervenalé zabarvení. Všeobecně se má zato, že je způsobeno organickými
příměsemi, možná podobnými titanskému tholinu, možná
sloučeninami síry. Ale vyskytla se i možnost, že jde vlastně o zamrzlé a
radiací rozložené bakterie, čemuž by mohlo nasvědčovat spektrum této substance.
Při rozsahu těchto skvrn by to znamenalo, že oceán kypí životem v úžasném
množství a rozsahu, který by skýtal šanci i pro složitější organismy.
Výzkum Europy bude nesnadný. Komplikuje ho extrémně nízká teplota,
ničivá radiace Jupiteru a hlavně neprostupné ledovce.
První fází budou orbitální sondy, které zmapují povrch a možná radarem
změří hloubku moře, respektive potvrdí (či vyvrátí) jeho existenci. Tou první by
mohla být sonda JIMO/Prometheus, o jejímž vyslání se
uvažuje ve střednědobé budoucnosti, ovšem neustále se odkládá díky rozpočtovým
omezením NASA, nebo nějaký jiný orbiter zaměřený na
Europu.
Druhou fází budou přistávací moduly, které provedou analýzy ledu na
povrchu a nehluboko pod ním. Tím bude zjištěno složení oceánu a možná nalezeny
i ostatky vyplavených bakterií. I to je však nepravděpodobné, neboť radiace je
na povrchu tak silná, že brzy rozloží a k nepoznání změní jakékoli stopy
po životě. Ostatně i elektronika sond bude jejím působením zničena během
několika týdnů.Landery pro Europu jsou však zatím jen
ve stádiu úvah, takže šance na přímý objev života zde je nejspíše zatím
v nedohlednu.
Třetí fází pak bude jednoznačně sonda, která se protaví nebo provrtá
skrz led (tzv. kryobot – hydrobot), s povrchem
spojená dostatečně dlouhým kabelem, a prozkoumá oceán přímo. To je samozřejmě
hudba vzdálené budoucnosti, protože provrtat se přes kilometry či desítky
kilometrů ledu, navíc možná zamořeného kyselinou, a to vše milióny kilometrů od
Země, je přeci jen řádně těžký úkol.
Co přistání lidí na Europě? To je záležitost značně nepravděpodobná.
Europa nemá atmosféru a pohybuje se uvnitř radiačních pásů Jupitera, takže její
povrch je vystaven pronikavému záření. Slabé magnetické pole asi radiaci
zastavit nedokáže. Led paprsky a částice samosebou
pohlcuje, proto záření neohrožuje místní život, ale kosmické lodě a skafandry
by nebyly dostatečnou ochranou. Kosmonauti by na povrchu přežili nejspíše jen
pár minut.
Pilotovaná mise by tedy musela mít něco, co by ji chránilo. Jenže
takové štíty jsou příliš těžké pro dopravu ze Země. Šancí by byl generátor
silného magnetického pole, který by loď ochránil stejně, jako nás chrání
magnetosféra Země. Jenže to je zatím pouhý teoretický koncept a jeho funkčnost
nebyla nijak ověřena.
Takže nejprůchodnější variantou se jeví poslat na Europu roboty, kteří
připraví stíněnou základnu hluboko pod ledem. Kosmická loď pak přistane
v bezpečné vzdálenosti od jupiterových radiačních pásů, na měsíci
Callisto, kde bude opatřena stíněním, pravděpodobně ze silné vrstvy ledu. Odtud
se vydá na Europu, a na místě kosmonauti pouze přejdou do už hotové bezpečné
základny.
Má to nemálo problémů (chybí tu např. zdroje energie) a přítomnost lidí
na Europě toho nemusí mnoho přinést, protože jejich pohyb bude omezen na
odstíněnou základnu.
K vypravení takové lodi bude potřeba postavit velká průmyslová
centra na Měsíci, což nebude dříve než tak za sto let, asi i základnu na
Callisto, což bude také trvat několik desetiletí, takže člověk se na Europu
podívá přinejlepším někdy v půli dvaadvacátého století, a kdoví jestli.
I přesto už existují plány na osídlení Europy. Počítají s městy stíněnými
vrstvou ledovce, nebo dokonce se základnami uvnitř obřích „bublin“ plynů, které
se nahromadily zespodu v prohlubních ledovce. Tlak by v těchto
kapsách nemusel být tak strašný, při nižší gravitaci Europy by byl pod třemi
kilometry ledu tlak 3,6 MPa, to je asi jako tři sta
padesát metrů pod hladinou moře. Možná, že by tedy byl tento prostor přístupný
pro člověka dýchajícího směs kyslíku a helia i bez tlakového skafandru.
Myslím ale, že všechny úvahy v tomto směru jsou předčasné. Nevíme
jistě ani to, zda oceán existuje, neznáme jeho složení ani hloubku, nevíme, jak
je silná vrstva ledu, nevíme, zda kapsy pod ledem existují a zda jsou stabilní,
nemáme ponětí o surovinách na Europě a hlavně nevíme nic o životě zde. Bylo by
totiž nerozumné vystavovat se rizikům plynoucím z kontaktu pozemských
organismů a lidí s mimozemskými formami života. Lidé se mohou nakazit europskými bakteriemi, nebo naopak pozemské bakterie mohou
zničit domorodý život. Ani o jedno z toho nestojíme. Vždyť i při výzkumu
pomocí sond bude těžké zajistit, aby zařízení neobsahovalo žádné zárodky
pozemského života.
http://www.lunar-reclamation.org/papers/europa_outpost_paper.htm
Enceladus – menší bratr Europy?
E N C E L
A D U S |
|
Rozměry |
513×503×497 |
Hustota |
1610 kg/m3 |
Tíhové zrychlení |
0,11 m/s |
Úniková rychlost |
0,24 km/s |
Nitro planety |
Kamenné jádro,
ledová kůra, snad kapalné rezervoáry |
Atmosféra |
Stopy vodních par,
dusíku, oxidů uhlíku v oblasti gejzírů |
Povrchová teplota |
-198ºC |
Menší bratr Europy
Horkým favoritem, který se během posledních let probojoval na čelní
pozici mezi potenciálními životodárnými tělesy je Enceladus.
Tento nevelký měsíc Saturnu byl dlouho považován za fádní, ba tuctové
ledové těleso. Jeho poloměr činí asi
Je pokryt ledem, a pozorování Voyageru
naznačila, že je rozpukaný podobně, ačkoli ne tak masivně, jako na Europě.
Enceladus je velice jasný, za což vděčí geologické činnosti. Nitro měsíce je
nejspíš stejně jako u Europy zahříváno slapovými silami, a roztavený led uniká
ven trhlinami v podobě či gejzírů, aby pak opět namrzal na povrchu. Díky
tomuto obnovování je tento měsíc nejjasnějším tělesem ve Sluneční soustavě
(tzn. jeho povrch je sněhobílý), a tudíž také jedním z nejchladnějších.
Některé unikající částečky ledu opouštějí Enceladus a vytvářejí na orbitě
Saturnu vlastní prstenec.
Na povrchu měsíce jsou celkem četné meteoritické
krátery, které nasvědčují, že procesy, které obnovují led, neprobíhají tak
rychle jako na Europě. (Stáří povrchu cca 100 miliónů let.) Na druhé straně
jsou však tyto krátery jakoby změklé, rozpraskané a trochu ohlazené, což značí,
že ani starší části povrchu nejsou tak docela mrtvé a na kost zmrzlé, jak by se
dalo soudit.
Sonda Cassini zachytila 9. března 2005 při průletu kolem Enceladu
molekuly vody. To potvrzuje gejzíry na povrchu či nějaký jiný typ geologické
činnosti.
Nejnovější údaje o Enceladu jen přispívají k jeho záhadnosti – a
také nadějnosti. Sonda Cassini kolem něj 14. června 2005 proletěla ve
vzdálenosti pouhých
Tyto pruhy jsou obklopeny krystalickým ledem, vzniklým za relativně
vysoké teploty, a nadto poměrně čerstvým, nepozměněným kosmickou radiací.
Obzvláště zajímavý je objev organických sloučenin.
Právě odtud zřejmě sublimuje či dokonce tryská vodní pára, která jižní
pól měsíce obklopuje a je zdrojem materiálu pro Saturnův prstenec E. V
„atmosféře“ tvořené gejzíry byla identifikována vodní pára (65%), vodík (20%),
oxid uhelnatý a dusík.
Ještě zvláštnější je, že tento řídký oblak obsahuje i ledová zrna a
prach – to znamená, že pára musí tryskat s určitou silou. V přilehlé
oblasti je povrch měsíce též poset balvany o rozměrech do
Proč by však měl být Enceladus takto aktivní, zatímco většina
sousedních měsíců, včetně daleko větších kalibrů, je dávno ztuhlá na kost?
Teplo vzniklé radioaktivním rozpadem v jádře by snad mohlo stačit na
natavení části měsíce a pomalou sublimaci ledu, avšak nikoli na nějaké gejzíry
či dokonce exploze. Slapové síly, ohřívající Europu, se zde uplatňují minimálně
– tvoří údajně jen jednoprocentní přídavek k této energii. Buď se tedy veškerá
energie nějakým záhadným způsobem koncentruje právě do jižního polárního
regionu, anebo se do hry přidává ještě nějaký nepochopený faktor.
Není třeba dodávat, že šance na podpovrchové rezervoáry se značně
zvyšují.
Fontány Enceladu
V listopadu 2005 byl Enceladus snímkován v protisvětle, což
umožnilo odhalit řídké, duchovité fontány, tryskající z jihopolární
oblasti. To už poukazovalo na skutečný ledový vulkanismus, na kapalnou vodu
vyvěrající z podzemí a „vyvařující“ se do vesmíru, to už se nedalo vysvětlit
jen tak nějakou sublimací.
Pozoruhodné je, že nebyl zaznamenán žádný čpavek. Dříve se soudilo, že
Enceladus jej obsahuje v hojné míře, a tato látka se chová jako nemrznoucí
směs, usnadňující tavení. Pokud však není přítomen, znamená to, že teploty potřebné
k natavení ledu jsou vyšší – možná dokonce nad nulou!
Podle některých vědců je kamenné nitro Enceladu dosud žhavé. Jak je to
možné je obtížné, takový prcek by měl dávno zmrznout. Roli možná hraje vysoká
hustota Enceladu, jedna z nejvyšších v Saturnově soustavě.
Radioaktivní teplo snad kdysi Enceladus natavilo a nějakou dobu v díle
pokračoval slapový ohřev. Ten je sice dnes už malý, ale geologická činnost
ještě doznívá z předešlé etapy.
Geologické teplo pak taví led a vzniklá voda se hromadí v „magmatických
krbech“, z nichž se dere na povrch a ve vakuových podmínkách napůl mrzne,
napůl se vaří, a tím vytváří gejzír vodní páry a ledových krystalků.
Podle teorie Roberta Pappalarda jsou
geologicky aktivní oblasti na Enceladu teplejší a tedy i méně husté než okolí.
Působením odstředivé síly při rotaci měsíce se pak „lehčí“ horké oblasti
posunují směrem k pólu – a to je právě místo, kde je pozorujeme. Enceladus
se tedy možná v minulosti „převrátil“.
Život na Enceladu?
Když to shrneme, Enceladus bezmála „šlape na paty“ samotné Europě! Jeho
kapalné rezervoáry jsou sice menší, nepanuje shoda, zda se nacházejí pod celým
povrchem nebo jen v okolí pólu, ale jinak nezaostává. Protože se zdá, že
jeho voda je poměrně čistá, bez čpavku, solí a kyselin, může být kapalná až při
teplotách nad bodem mrazu – podpovrchová hydrosféra je tedy asi teplejší než europská! Navíc zde byly pozorovány výtrysky na povrch, což
dosud na Europě potvrzeno nebylo. Kapalinu možná na Enceladu můžeme nalézt
v menší hloubce, snad jen desítek metrů.
Biogenní prvky (H, C, O, N) tu zastoupeny evidentně jsou, takže po
chemické stránce životu nic nechybí. Pokud na Enceladu jsou kapalné oblasti, a
pokud jsou v kontaktu s kamenným jádrem, nelze vyloučit geotermální
činnost, a ta může být zdrojem energie pro život. Zatím lze těžko posoudit, jak
to v hlubinách Enceladu vypadá, a tak se i atraktivita pro život dá jen
těžko odhadnout.
Enceladus bude i nadále jednou z priorit mise Cassini. Na rok 2008 je naplánován nový blízký průlet, který, doufejme, přinese stejně fascinující objevy jako ty předešlé. Takže naše znalosti se možná záhy zpřesní.
http://en.wikipedia.org/wiki/Enceladus_%28moon%29
V jednom ohledu je však Enceladus atraktivnější než Europa – je přístupnější. Jsou-li tam kapalná prostředí desítky metrů pod povrchem, jak někteří vědci naznačují, bude zajisté relativně snadné jich dosáhnout i s celkem primitivním kryobotem, zatímco Europa bude na každý pád pořádně tvrdým oříškem. Ještě snazší by bylo zkoumat na povrchu nebo dokonce při blízkém průletu čerstvý vyvrhovaný materiál poblíž Tygřích pruhů. Ten obsahuje zaručeně čerstvý obsah vodních rezervoárů, možná i se zástupci místní mikroflóry.
Protože gravitace Enceladu je malá, nebylo by bez zajímavosti vzít do úvahy i mise s návratem vzorků. Odpadá zde také problém s radiací, který na Europě extrémně ztěžuje jak samotnou funkci sond, tak i odhalování stop po životě.
Enceladus by čistě teoreticky mohl být extrémně zajímavý i z hlediska panspermické teorie. Díky jeho nepatrné gravitaci se obsah jeho gejzírů masově dostává do kosmu. Pokud by zde existovaly živé buňky, například žijící ve zdrojových komorách gejzírů, mohly by v poměrně velkém počtu opouštět své mateřské těleso. Samozřejmě v ledových krystalcích jen o málo větších, než jsou běžné bakterie samy o sobě, by byly mnohem méně chráněny před radiací než uvnitř poměrně velkých kamenných meteoritů odštěpených z kamenné planety a jejich naděje na přežití by tedy byly mnohem nižší, nicméně nesmíme zapomenout na obrovskou kvantitu – i ta se totiž počítá. V minulosti mohla probíhat podobná eruptivní aktivita na mnohých dalších malých ledových tělesech, což naznačuje netušené možnosti pohybu zárodků života Sluneční soustavou.
|
Enceladus Pohled sondy Cassini, v nepravé barvě. Vpravo nahoře
vidíme nečetné impaktní krátery, deformované pohyby teplého a tedy měkkého
ledu. V dolní části
je pak jižní polární oblast s Tygřími pruhy. Modrá barva značí mladší
povrch. |
Europa a Enceladus nicméně nejsou jedinými místy, kde se dá uvažovat o životě pod vrstvou ledu.
Nemalé šance existují i na dvou dalších velkých měsících Jupitera - na Ganymedu a Callisto.
Ganymed je větší než Europa, avšak leží dál od Jupitera, je tedy (alespoň v dnešní době) méně zahříván slapovými silami a musí si vystačit s radioaktivním teplem z jádra. Jeho povrch je zbrázděn, avšak dosti odlišně od puklin Europy. Zdá se, že není příliš mladý, a tektonika a kryovulkanismus na Ganymedu patrně ustaly již před miliardami let – mladší výlevy se datují do období kolem 1 mldl. Má ovšem magnetické pole, a to patrně „vlastní výroby“ – tj. produkt železného jádra (nebo nějakého jiného pohybujícího se tekutého materiálu), podobně jako je tomu u Země. To znamená, že nitro je pravděpodobně stále žhavé. Díky vlastnímu magnetickému poli je obtížné říci, zda má i pole indukované, důkaz kapalné vrstvy, zdá se však, že ano. Kapalinu v plášti Ganymedu, snad stovky kilometrů pod povrchem, lze mít za téměř jistou.
Callisto je nejvzdálenější z Galileových měsíců, a její povrch nenese vůbec žádné známky geologické činnosti. Má ovšem indukovanou magnetosféru, a tedy nejspíš i kapalnou vrstvu hluboko ve svém nitru.
Oba tito sousedé Europy jsou však daleko horšími místy pro život. Zdroje energie pro eventuální život, které jsme zmiňovali v souvislosti s Europou, jsou tam totiž buď zastoupeny mnohem méně, nebo chybí úplně.
Existují nesmělé náznaky, že by život mohl existovat i na Io. Tento soused Europy je pokryt tucty velice aktivních sopek a zbarven vrstvou sirných sloučenin. Nemá však skoro žádnou atmosféru, a tak je jeho povrch mimo vulkány mrazivě chladný a bičovaný radiací ještě hůř než Europa, je-li to vůbec možné.
Nebyl na něm nalezen vodík, o vodě ani nemluvě, ba dokonce ani uhlík. Případný život by tedy asi měl úplně jinou chemickou podstatu než jakou máme my. Nelze zcela vyloučit, že ve vhodných podzemních prostředích existují malé rezervoáry nějakých kapalin (například tekuté síry či SO2), kde by snad něco vzniknout mohlo. Ale moc pravděpodobné to není - a mezi námi, kdo by to tam hluboko ve skále, mezi soptícími vulkány, žíravými plyny a smrtící radiací, asi tak hodlal hledat?
Poměrně zajímavým exotem je Uranova Miranda, která velikostí a částečně i utvářením připomíná Enceladus. Kdo ví, co skrývá?
Vnější část Sluneční soustavy je obydlena početnou populací ledových
těles, z nichž přinejmenším určitá část může hostit temné oceány. Jedná se
o středně velké a velké měsíce Saturnu a Uranu, Neptunův Triton, Pluto, Charon a další tělesa za Neptunem včetně Sedny, Erise a dalších nových
objevů.
Ovšem mnohé temné oceány patrně nebudou příliš obyvatelné, ze stejných
důvodů jako moře na Callisto – nedostatku dostupné energie. Vodní či čpavkové
vrstvy o teplotě blízké teplotě tuhnutí, bez podstatnějšího proudění a
teplotních rozdílů, neřkuli sopečné činnosti na dně, a také bez silného
magnetického pole z vnějšku lze totiž jen těžko považovat za pohostinné
prostředí pro život. Některé oceány také mohly existovat v minulosti, ale
mohou být již zamrzlé.
Dnešní podmínky na těchto tělesech jsou tedy ve srovnání s Europou
asi výrazně horší, to ovšem neznamená, že to platí bez výjimky. Zejména
v minulosti, kdy bylo k dispozici více slapové i radioaktivní
energie, musely být temné oceány dynamičtější – a snad i živější. Kdekoli mohl
život vyklíčit a vybujet, a s trochou štěstí přetrvat dodnes, třeba
alespoň v podobě v ledu zamrzlých spor.
|
Miranda Pohled sondy Voyager na jižní polokouli Mirandy. Její terén je na
první pohled odlišný od Enceladova a zdá se být i o něco starší. Ovšem rovněž
nese stopy geologické činnosti, vč. podivně rýhovaného terénu a „změklých“
kráterů. Zajímavé je také
to, že i zde je jedna z mladých, podivných oblastí poblíž pólu – že i Miranda by se „převrátila“? Jak vypadá zbytek Mirandy? O tom nemáme nejmenší ponětí. Může se tam tedy
skrývat ještě mnoho a mnoho podivností. |
Europa byla první, a zůstává jedinečná. Jednou provždy nám ukázala, že ne
všechny obyvatelné světy se podobají tomu našemu, že nemusejí ležet
v blízkosti slunce a že ne všechny biosféry musejí čerpat energii ze
světla své mateřské hvězdy. A to je poznání, o jakém se lidstvu ještě před
několika desítkami let ani nesnilo.