Axina

První epizoda páté série amerického dokumentárního televizního seriálu Tajemný vesmír přibližuje šest pozoruhodných divů (objektů nebo jevů) v naší Sluneční soustavě. Sedmým a největším divem je bezesporu planeta Země, náš vesmírný domov.

Axina

V Sluneční soustavě najdeme mnoho udivujících, dramatických a mimořádných jevů. Tvůrci cyklu se rozhodli vybrat z nich sedmičku těch nejlepších po vzoru antických sedmi divů světa. Například úžasnou planetu, v jejíchž slavných prstencích se tyčí hory soupeřící svou výškou s Alpami. Třpytivý měsíc, z jehož povrchu tryskají do kosmického prostoru obrovské gejzíry vody a ledu. Největší vulkán, pás planetek, sluneční protuberance či orkán zuřící už stovky let.

7. Saturnův měsíc Enceladus

O půlnoci 2.11.2009 kosmická sonda Cassini, obíhající planetu Saturn, zachytila něco podivného na jednom z vnějších měsíců planety, zvaném Enceladus. Většina měsíců Sluneční soustavy je geologicky mrtvá. Klidný se zdál být i Enceladus. Najednou z prasklin na povrchu na jeho jižním pólu vytryskly obrovské gejzíry vody a ledu. Vesmírná sonda letěla přímo skrze aktivní oblak, který vytryskl stovky kilometrů do prostoru rychlostí 2 200 km/sec. Vědci napočítali minimálně 30 gejzírů tryskajících z úzkých geologický zlomů, zvaných tygří pruhy, v oblasti jižního pólu Enceladu. Infračervená mapa oblasti odhalila vyšší povrchové teploty.

Vědci se domnívají, že na Enceladu musí být dva interní zdroje tepla, které pohánějí tamní ledovou sopečnou činnost. Jedním zdrojem by mohly být radioaktivní prvky, které svým rozpadem zahřívají nitro a tak udržují vodu v kapalném stavu. Druhým zdrojem tepla by mohl být slapový ohřev. Enceladus obíhá kolem Saturnu po mírně eliptické dráze. Když je blíže k Saturnu, gravitační tah Saturnu vytváří větší slapové roztahování Enceladu, než když je Enceladus dále. To vede ke tření vnitřních materiálů a k uvolňování energie. Slapové tření pomáhá rozpustit nitro Enceladu a udržet vodu v rozpuštěném nebo částečně rozpuštěném stavu.

Miniaturní měsíc by mohl skrývat podpovrchový oceán. Záhadou je, kolik vody se vlastně pod povrchem Enceladu nachází. Oceán se nemusí vyskytovat pod celým povrchem Enceladu, může být pouze pod těmi oblastmi, z nichž vycházejí gejzíry. Pod povrchem měsíce však musí být významná zásobárna tekuté vody.

Pokud pod povrchem existuje tekutá voda, mohla by oplývat organickými molekulami. Ty jsou spolu s relativně vyššími teplotami základními složkami pro vytvoření života. Neočekáváme pod povrchem Enceladu složité tvory, ale kdybychom na něm objevili primitivní bakteriální nebo mikrobiální život, nezávislý na životě na Zemi, byl by to pro lidstvo jeden z největších objevů všech dob.

6. Saturnovy prstence

Saturnovy prstence (jsou pojmenovány písmeny velké abecedy v pořadí, v jakém byly objeveny) patří mezi nejoslnivější úkazy na obloze. Saturn má mezi 7 hlavními prstenci podle odhadu tisíce prstýnků tvořených 35 biliony biliard tun ledu a prachu, které obsahují asi 26milionkrát tolik vody jako je na Zemi. Jejich původ však vědcům po staletí uniká. Možná se skládají z materiálu, který neměl šanci zformovat se v měsíc kvůli gravitačnímu vlivu Saturnu samotného. Nebo je to měsíc, který zabloudil příliš blízko k Saturnu a byl roztříštěn účinky slapové gravitace Saturnu. Nebo se dokonce k Saturnu přiblížila kometa a byla slapově roztrhána jeho ohromným gravitačním polem.

Pozoruhodné je, že vědci napočítali 62 měsíců uložených do Saturnových prstenců. Podíváme-li se na Saturnovy prstence teleskopem ze Země, vypadají naprosto hladké a nevýrazné. Ve skutečnosti však obsahují vyvýšeniny dosahující výšky od několika metrů do několika kilometrů.

Co mohlo zformovat tyto hory, výškově srovnatelné s Alpami? Mise NASA Cassini zachytila obrazy měsíců prohánějících se skrze Saturnovy prstence. To měsíce způsobují, že se prstence vlní, kroutí a vytvářejí stále se měnící vzory. Měsíce působí na Saturnovy prstence takovým způsobem, že buď táhnou materiál jemně nad prstenec nebo pod něj, protože jejich oběžná dráha neodpovídá přesně oběžné dráze prstence. V Saturnově prstenci "A", nejvzdálenějším z vnějších jasných prstenců, vyřezal měsíc Daphnis vertikální vrchol, který je přes 4 km vysoký. Systém prstenců obklopujících Saturn je velkolepým úkazem.

5. Velká rudá skvrna na Jupiteru

Na planetě Jupiter se odehrává monstrózní scénář. Již nejméně 3 století na ní zuří bouře, která má bezmála trojnásobek velikosti Země. Nazýváme ji Velká rudá skvrna. Nevíme přesně, jak se zformovala, byla na planetě již v době, kdy jsme Jupiter začali pozorovat - v polovině 17. století. Velká rudá skvrna je vlastně starověká bouře, která se po staletí divoce otáčí. Vír ohromné velikosti se tyčí 8 km nad vrcholy planetárních mraků a zastiňuje jakýkoliv bouřkový systém na Zemi.

Většina tropických bouří na jižní polokouli Země se otáčí po směru hodinových ručiček, protože naše planeta rotuje. Ale na Jupiteru sleduje Velká rudá skvrna opačný směr, je to anticyklóna.

Hubblův kosmický dalekohled zachytil fotografie tří menších bouří na Jupiteru, zvaných bílé skvrny. Během 3 let se 3 bílé skvrny sloučily a vytvořily jednu bouři o velikosti Země. Pak se stalo něco nečekaného: V průběhu asi jednoho týdne se bouře změnila z bílé na jasně červenou. Nyní je známa jako Ovál BA - Red Spot Junior. Proč bouře zčervenala a jak k tomu přesně došlo je stále záhada. Astronomové mají podezření, že podobné sloučení mohlo kdysi vytvořit také Velkou rudou skvrnu. Původně mohla být bílá, ale jak sílila, postupně vytahovala materiál z hlubin atmosféry Jupitera. Vědci předpokládají, že červenou barvu dávají skvrně chemické sloučeniny (například síry), které reagují se slunečním světlem.

Astronomové detailně monitorují Velkou rudou skvrnu. V posledním desetiletí byla objevena překvapující změna: Velká rudá skvrna se zakulacuje a zmenšuje. Stále je však největší bouří v naší Sluneční soustavě.

4. Pás asteroidů

Pás asteroidů je oblast Sluneční soustavy mezi oběžnými drahami Marsu a Jupitera. Nachází se zde značné množství planetek. Vědci vždy chtěli vědět více o původu těchto nevyzpytatelných trosek, pozůstatků vzniku Sluneční soustavy. Dlouhou dobu si mysleli, že mezi drahami Marsu a Jupitera kdysi existovala planeta, která byla rozdrcena a my vidíme už jen pozůstatky po této katastrofě. V současné době si však jasně uvědomují, že tam planeta nikdy vzniknout nemohla. Gravitační síly Jupitera a dalších planet prostě znemožnily, aby se zde vyskytující materiál  mohl sloučit v planetu. Některé asteroidy jsou velké 1 až 2 metry, jiné jsou větší než města. Pás asteroidů obsahuje miliony kusů kamene. Kdyby byly všechny kameny stlačeny do jednoho tělesa, bylo by menší, než náš Měsíc.

Filmy obvykle vykreslují pás asteroidů jako překážkovou dráhu. Jako místo, kde se kosmické lodi vyhýbají ohromným balvanům, které do sebe neustále narážejí a dříve nebo později se zřítí na planetu Zemi. Ve skutečnosti je průměrná vzdálenost mezi jednotlivými asteroidy 1 600 000 km. V tomto prostorném moři kamenů se nachází kulatý objekt - Ceres, největší asteroid naší Sluneční soustavy. Obsahuje 1/4 veškeré hmoty pásu asteroidů. Ceres má dost hmoty na to, aby si vytvořil kulatý tvar, ale ne dost hmoty, aby byl považován za planetu. Dlouho byl považován za planetku. Od roku 2006, kdy byl na 26. zasedání Mezinárodní astronomické unie definován pojem planeta, povýšil. Byl zařazen - stejně jako Pluto - do nové kategorie "trpasličí planety".

Objekty blízké Zemi jsou asteroidy, které protínají dráhu Země okolo Slunce. V průběhu poslední miliardy let byla Země mnohokrát zasažena asteroidy různých velikostí. Větší meteorická tělesa mohou na Zemi způsobit ohromnou zkázu. V minulosti dopady velkých asteroidů vytvořily ohromné krátery a dokonce spustily masové vymírání druhů. Tzv. Chicxulubský asteroid, který přibližně před 65 miliony let dopadl do oblasti dnešního Mexického zálivu, měl průměr asi 9,5 kilometru a zřejmě způsobil vyhynutí 75 % tehdejší organismů, včetně dinosaurů. Mnoho asteroidů uniklo za hranice pásu. Jeden z těchto tuláckých vesmírných kamenů by mohl zopakovat historii a nepřežil by nikdo, kdo by o tom mohl vyprávět.

V současně době existuje na Zemi 8 vysoce efektivních automatických systémů, sestávajících z fotoaparátů a počítačů napojených přímo na dalekohledy. Od roku 1998 byla těmito systémy objevena velká většina asteroidů. Jsou sledovány všechny objekty blízké Zemi, které jsou dostatečně velké na to, aby zničily moderní město nebo dokonce způsobily globální katastrofu. Známe většinu objektů, které jsou větší než 1,5 km a které mohou protnout dráhu Země kolem Slunce. Úsilí badatelů teď směřuje k nalezení objektů o velikosti přibližně stadionu. Tak velké asteroidy by sice nezničily celou Zemi, ale bylo by velkým problémem, kdyby do ní narazily.

3. Sopka Olympus Mons na Marsu

Sopka Olympus Mons je největší sopkou ve Sluneční soustavě. Nachází se ve výběžku Tharsis, což je region na Marsu, který je domovem dalších masivních sopek. Hora byla astronomům známa již na konci 19. století, ještě před lety kosmických sond, na základě pozorování rozdílného albeda (míry odrazivosti světla) povrchu.

Základna má v průměru přibližně 560 km, což odpovídá rozloze Francie. Vysoká je 21 kilometrů. Má velmi pozvolný svah. Posledních 6 km však vytváří téměř kolmou stěnu. Jedná se o zcela atypické zakončení štítové sopky. Kaldera na vrcholku Olympu Mons má šířku okolo 80 km a hloubku až 3 km.

Kdybychom vystoupili na vrchol sopky, mohli bychom vnímat pohled na samotný okraj atmosféry Marsu. Olympus Mons je několikrát vyšší, než nejvyšší hory na Zemi. Je 100krát vyšší než nejvyšší pozemský vulkán Mauna Kea na Havaji. Vznikla v poslední miliardě let řadou erupcí, které ji postupně pokrývaly vrstvami lávy. Ohromné rozměry sopky jsou dány několika faktory. Jedním je to, že došlo k velké sopečné aktivitě. Druhým je to, že gravitace na Marsu je o mnoho menší, než na Zemi. Jak hora rostla, nestlačovala se dolů. Dokázala vytvořit ohromnou sopku, aniž by se zhroutila. Třetím a nejdůležitějším důvodem, proč je Olympus Mons tak obrovská, je to, že Mars nemá deskovou tektoniku (pohyb desek, které spočívají na hladině roztavených vnitřních těles) jako je tomu na Zemi.

U Marsu se nyní předpokládá, že je geologicky neaktivní. Sonda Evropské kosmické agentury zachytila fotografie lávových výlevů v dosud nejvyšším rozlišení. Některé výlevy se datují do období před 115 miliony let, ale jiné jsou staré jen 2 miliony let. V měřítku geologického času to je nedávno.

2. Sluneční povrch

Na povrchu Slunce je oceán plazmatu o teplotě až 10 000 °K s vlnami, větry a masivními erupcemi, výbušnými jako miliardy tun TNT.

Slunce je největším přítelem i nepřítelem Země. Zaplavuje Zemi životodárným teplem a světlem, ale také ji bombarduje potencionálně smrtícími, vysoce energetickými částicemi a vlnami.

Povrch Slunce je značně chaotický. Stále se vaří a bublá. Zvláště tam, kde jsou žhavé buňky plynů, které stoupají z nitra vzhůru. Vyzáří svou energii, ochladí se a pak klesají zpátky. Tento pohyb zvaný konvekce se odehrává nedaleko povrchu.

Nikdy jsme se nemohli podívat na povrch Slunce zblízka, až dodnes. Nová řada satelitů zachycuje obrazy naší domovské hvězdy. Snímky poskytují obraz jako by se člověk vyskytoval na dosah od viditelného povrchu Slunce, zvaného fotosféra. Je to místo, kde dochází ke slunečním bouřím a dalším prudkým jevům. Povrch Slunce je neuvěřitelně žhavé a také hlučné místo. Nepřetržité magnetické bouře vytvářejí zvuky podobné hromu.

Solární dynamické observatoře zaznamenávají protuberance. Protuberance je relativně chladný, hustý oblak plazmatu, který sídlí nad slunečním povrchem, podepřený magnetickými silami. Protuberance se mohou příležitostně odtrhnout a vystřelit do vesmíru. Naše Slunce má neuvěřitelně silné magnetické pole, ale občas se siločáry spojí se žhavými místy na povrchu Slunce a jak se plyn a plazma uvnitř vaří, tyto siločáry magnetického pole se mohou odpojit či zlomit. Tím uvolňují obrovské množství energie. Odvrhují ohromné množství plazmatu, které podél zvláštně vypadajících oblouků ve skutečnosti sleduje magnetické siločáry okolo Slunce.

Eruptivní protuberance se mohou vyskytovat ve spojení s jiným solárním výtryskem, který může uštědřit dvojí úder, pokud je namířen na Zemi. Kosmická sonda SOHO (sluneční a heliosférická observatoř) pořídila záznamy koronárních výtrysků hmoty. Tyto masivní žhavé bubliny ionizovaného plynu obsahují až 10 miliard tun solárního materiálu!  Vystřelují do vesmíru rychlostí několika milionů km/hod. Koronární výtrysky hmoty (CME) jsou neuvěřitelně silné bouře. Mohou být tak masivní jako miliarda vodíkovým pum. Někdy tyto velké kapky plazmatu zasáhnou Zemi a vedou k nádherným polárním zářím. Mohou však být pro Zemi i velmi škodlivé. Mohou spustit  geomagnetické bouře. Mohou poškodit nebo dokonce zničit satelity stejně tak jako usmažit naše elektrické rozvody. Jsou extrémně nebezpečné pro kosmonauty, nacházejí-li se mimo ochranu kosmických lodí. CME generují rentgenové paprsky. Člověk v kosmickém prostoru by dostal značnou dávku radiace.

Události na naší domovské hvězdě se mohou rozproudit. Solární aktivita prochází 11letým cyklem. V roce 2013 bylo naše Slunce v období zvaném sluneční maximum. Slunce vytvořilo v minulosti velké solární bouře, které vyřadily elektrické rozvody a naše komunikační satelity. A nepochybně budou další. Může k nim dojít kdykoli. Je to jedna ze vzrušujících věcí na studiu Slunce. Pokoušet se být schopen pochopit a možná i předpovědět bouře, které na Slunci vzniknou.

1. Planeta Země

Země je bezpochyby tím největším divem ve Sluneční soustavě.

Země má řadů rysů, které ji v naší Sluneční soustavě činí unikátní. Je v té "správné" vzdálenosti od Slunce. Není ani příliš žhavá, ani mrazivá, má vyhovující teplotu. Má tekutou vodu (voda pokrývá téměř 2/3 jejího povrchu), má atmosféru. Její kontinenty se vyznačují různorodou krajinou. Především však je jedinou potvrzenou planetou, která umožňuje život ve všech jeho úžasných podobách. Je skvělým místem pro život. Je dokonalým místem pro naši existenci.

Věda se přibližuje vyřešení záhady původu života a stopuje kroky vedoucí ke vzniku planety.

Před 4,5 miliardami let ve vířícím disku trosek, které zbyly po vzniku našeho právě zrozeného Slunce, se začaly shlukovat dohromady částice plynů a prachu. Nakonec se z nich vytvořily velké balvany z kamene a ledu, které dnes pozorujeme jako asteroidy a komety. Po miliony let se tato tělesa srážela a spojovala, aby utvořila planetu. V průběhu tohoto procesu získala Země některé zvláštní vlastnosti. Jedním z unikátních rysů na Zemi je hojnost tekuté vody. Předpokládá se, že nejranější sopky vypouštěly masivní množství páry, která kondenzovala a v podobě déště dodávala planetě vodu. Posléze se objevily i jiné zdroje vody. Část vody mohla pocházet z komet a část vody mohla pocházet z vnějšího pásů asteroidů, který byl na vodu bohatý. Jinými slovy - část vody mohla pocházet z hornin.

Voda je klíčovou složkou pro vznik života. Dřívější teorie předpokládaly, že život začal v prvotní "polévce", v horké nádrži obsahující energii a atmosférické prvky, z nichž vznikly aminokyseliny. Nejnovější průzkum přesvědčivě prokázal, že vlastní chemická energie Země a bohaté proteiny prosakovaly skrze hydrotermální otvory hluboko v oceánu. V průběhu času tato směs odstartovala život vytvořením živých buněk. Život  začal ve vodním prostředí. Jestli to bylo v hlubinách oceánů u sopečných průduchů nebo v mělké nádrži, skutečně nevíme. Nevíme kde a jak přesně život začal. Ale Země je jediná planeta, o které víme, že na ní skutečně existuje život.

Asi před 3 miliardami let pravěké podvodní bakterie začaly využívat vodu, oxid uhličitý a sluneční energii pro výrobu uhlovodíků, aby přežily. Tento proces zvaný fotosyntéza, vypuzoval ohromné množství kyslíku do mořské vody a nakonec do atmosféry. V procesu evoluce došlo k ohromnému skoku, když Zemi zaplnil kyslík. Kyslíková atmosféra, která se na Zemi vyvinula, umožnila životu, aby se stal o mnoho komplexnějším.

Po několika miliardách let planetárního a biologického vývoje vystoupily z vody na pevninu první rostliny a živočichové. Odhaduje se, že moderní lidé přišli na scénu před pouhými 200 000 lety. S naší evolucí přišla technologická revoluce planety. Zemský povrch začal být upravován velmi významně lidskou aktivitou. Je místem starověkých, člověkem vytvořených monumentů i současných uspěchaných velkoměst.

Lidské bytosti mění způsob, jak planeta vypadá ze Země i z vesmíru. To je něco pozoruhodného. Pokud víme, neděje se tak nikde jinde. Určitě ne v naší Sluneční soustavě. Během posledních století lidé vyrobili kovy a další materiály ze zemské kůry, aby postavili kosmické lodě. Naše technologie nám umožní prozkoumat další divy. Budeme mít možnost obdivovat vzdálené sféry a stále znovu si uvědomovat, že jsme součástí mnohem širšího světa, vesmíru.

18.10.2017, 11:17:11   Publikoval Axinakomentářů: 11