Cereální topografie

   Kromě fascinujících objevů na Plutu - trpasličí planety na okraji Soustavy, probíhá také dlouhodobý průzkum o něco menší a mnohem bližší planetky, královny Hlavního pásu asteroidů - Ceres.

   Mise družice Dawn postupně přináší své ovoce - dnes byly zveřejněny topografické mapy založené na snímcích z její průzkumné orbity:

Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

   Modrá barva odpovídá nižším polohám a červená zase výšinám. Nejhlubší místa (ve tmavě modré) jsou až 7,5 km pod průměrnou úrovní terénu a lze je dle očekávání najít v některých kráterech. Zajímavé je, že tajemné světlé skvrny (tak jasné, že dráždí naši fantazii už od prvních pohledů na Ceres ještě z dálky) leží uvnitř kráteru Occator, který se nachází zrovna v jedné z nejvyšších oblastí Cerery. Dno kráteru Occator se světlými skvrnami je výše (zelená) než třeba dno nedalekého kráteru Ezinu (modrá). Zdá se tedy, že onen vysoce odrazivý materiál nepochází z hlubin Cerery. Možná souvisí právě s tím, že se impakt odehrál v této vyvýšené oblasti, která obsahuje více lehčího ledu? 

   To vše jsou samozřejmě jen spekulace, detailní měření kompozice kůry a informace o přesném chemickém složení různých povrchových oblastí zatím nejsou k dispozici. Družice Dawn na Cereální orbitě je naštěstí dobře vybavená, aby tyto otázky zodpověděla a v současné době klesá na nižší oběžnou dráhu, aby dosáhla ještě vyššího rozlišení a zas nás o trochu přiblížila k poznání o jediné trpasličí planetě v relativně blízkém sousedství Země.

   Krátery jsou pojmenovány po různých božstvech rozličných kultur, všichni ale nějak souvisí se zemědělstvím, což je hlavní téma v nomenklatuře trpasličí planety Ceres, která sama je pojmenovaná po římské bohyni zemědělství, úrody a plodnosti. Occator, taktéž z římské mytologie, je patronem obdělávání půdy. 'Jeho' kráter měří 90 km v průměru a hluboký je asi 4 km. Malý kráter Haulani pojmenovaný po havajské bohyni rostlin je chladnější než většina jeho okolí. Obzvláště hluboké (asi 5 km) jsou krátery Dantu a Ezinu (oba průměr zhruba 120 km) se jmény ghanajského respektive sumerského božstva. Impaktní pánev Kerwan nese jméno hopijského ducha klíčení kukuřice. Další větší pánev se jmenuje po africké bohyni Yalode, kterou ženy uctívaly při sklizňových rituálech. Hned vedle je kráter Urvara se jménem bohyně z indoíránské kultury s centrálním vrcholkem vysokým tři kilometry.

   Zatím snad jediný zveřejněný snímek v přirozených viditelných barvách zachycuje oblast u světlého kráteru Haulani:

Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/ASI/INAF

   Následuje výběr monochromatických snímků různých zajímavých lokalit vyfocených z výšky 4 400 km během průzkumné orbity. Rozlišení kamery z této výšky je kolem 400 metrů na jeden pixel:

Neobvyklá osamocená hora nacházející se mezi lokalitami Yalode a Rongo

Occator se světlými skvrnami

Pod středem je kráter Haulani a v levém horním rohu je zajímavý kráter Oxo.

Oblast kolem kráteru Gaue

Kráter Urvara

Impaktní pánev Yalode

Velká pánev Kerwan, jejíž sotva patrné valy zrelaxovaly do šestiúhelníku.

Images Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Charon v barvách

   Průzkum měsíců Pluta je takový bonus z průletu kolem této trpasličí planety. Největší z pěti plutových měsíců je Charon. Jako jediný z nich je zakulacený vlastní gravitací a vzhledem ke svým rozměrům tvoří s Plutem binární systém, tedy dvě tělesa obíhající kolem společného těžiště, spíše než klasický systém planeta-měsíc. Kolem dvojice Pluto-Charon pak ve větší vzdálenosti obíhají čtyři další měsíčky, ty už jsou ale jen velkými ledovými skálami na rozdíl od planetárního charakteru Charona.

   Následující dva snímky zachycují Charon v přirozených a ve zvýrazněných barvách:

Spektakulární pohled na Charon ve více méně přirozených barvách. Na první pohled zaujme tmavá polární čepička. Není ještě jasné, jestli jde o tmavou vrstvu mladšího materiálu usazenou na jinak světlém povrchu, nebo naopak o odhalený starý tmavý povrch pod světlou kůrou. Toto bude rozřešeno, jakmile sonda New Horizons odešle na Zemi naměřená topografická data.
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Přiřazení barev vlnovým délkám, které lidské oko normálně nevidí, ukáže variabilitu povrchových materiálů. Pozoruhodná je i geologie měsíce: Vidíme útes táhnoucí se přes celou polokouli, který navíc jakoby odděluje hrubší povrch na severu a hladší na jihu. Na pravém okraji se pak do Charona zakusuje kaňon hluboký až 10 kilometrů.
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

   A zde je rodinný portrét Pluta, Charona a měsíčků Nix a Hydra (fotky zbylých dvou měsíčků zatím nejsou na Zemi). Je zachováno měřítko vzájemných velikostí, nikoli ovšem vzdáleností:

Většina povrchu Pluta je evidentně mladší, než povrch Charona, i ten ale nepochybně prošel obdobím geologické aktivity, jelikož nikdy nepřeměněná tělesa bývají krátery zcela posetá. Na Charonu sice vidíme množství kráterů, ale stejně tak i hladký povrch a jiné geologické formace neimpaktního charakteru.

   Pohled na proměny Plutova systému během věků nám snad upřesní podrobnější snímky malých měsíčků. Tak malá tělesa totiž geologické transformaci většinou nepodléhají, a tak míra a podoba kráterování jejich povrchů značně vyjasní naše představy o poměrech v ledových oblastech Soustavy, kde kromě Pluta obíhají stovky a tisíce dalších (menších) objektů dohromady tvořící rozsáhlý Kuiperův pás.

   Nejlepší zatím dostupné snímky měsíčků toho ale v otázce množství a charakteru kráterů ještě moc neodhalují:

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Světy s atmosférou

Mezi desítkami světů ve Sluneční soustavě najdeme jen málo míst, na kterých díky dostatečně hustému obalu z plynů existuje počasí a lze tedy mluvit o atmosféře.

Díky misi New Horizons se nyní Pluto přidalo mezi tělesa, jejichž atmosféru jsme pozorovali přímo:

Sonda se po průletu kolem daleké trpasličí planety ohlédla zpět, když zrovna prolétala jejím stínem. Slunce schované za Plutem ozářilo jeho vzdušný obal a my tak můžeme studovat vrstvy pět miliard kilometrů vzdálené atmosféry! Ta sahá zhruba 130 kilometrů nad povrch, ale je řiďounká - tlak u povrchu je sto tisíc krát menší než na Zemi.

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Podobně řídkou atmosféru má Neptunův měsíc Triton, o kterém ovšem máme jen málo dat:

Na tomto snímku je vidět slabá mlžná vrstva nad horizontem. Snímky, kde by Slunce nasvětlovalo atmosféru jako u Pluta v předchozím případě, bohužel nejsou k dispozici. Zato bylo pozorováno, jak je materiál prýštící z gejzírů na povrchu unášen větrem. Triton je takovým bráškou Pluta, který spadl pod gravitační vliv Neptuna, zatímco Pluto zůstalo svým vlastním pánem. Jinak jsou si ale podobní svými rozměry, složením, vzdáleností od Slunce a právě atmosférou.

Credit: NASA/Voyager 2

Vzduch poněkud zhoustne, pokud se posuneme na Mars:

Marťanská atmosféra už je velmi dynamická a zásadně se podílí na přetváření povrchu větrnou erozí, přenášením materiálu a sezónními cykly. Nepodařilo se mi najít snímek, na kterém by byla pěkně nasvícená Sluncem schovaným za Marsem, a tak se na ní podíváme alespoň z opačné strany - přímo z povrchu Rudé planety! Pohleďte na mraky plující marsovskou oblohou:

Credit: NASA/JPL-Caltech

Ještě hustější a divočejší je tenká modrá vrstva chránící život na naší planetě - dýchající atmosféra matky Země:

Rozmary zdejšího počasí všichni dobře známe : )

Druhý největší měsíc ve Sluneční soustavě má také druhou nejhustší atmosféru mezi kamennými světy. Vítejte na Titanu:

Saturnův měsíc Titan je zahalený v neprůhledné dusíkaté atmosféře. Tlak je tu 1,5x vyšší než na Zemi, díky čemuž mohou na povrchu existovat jezera z kapalných uhlovodíků s nimiž probíhá podobný cyklus, jako je koloběh vody v pozemské přírodě. Na snímku je krásně vidět jemná struktura modrých horních vrstev z metanu, které sahají stovky kilometrů nad povrch Titanu nebo vzdušný vír nad jižním pólem tohoto fantastického živoucího světa.

Credit: NASA/JPL/SSI/Gordan Ugarkovic

A nejhustší atmosféra ze všech - celoplanetární skleník Venuše:

Nádherný snímek z japonské solární observatoře, která pozorovala přechod Venuše přes sluneční disk v roce 2012. Jasně patrný prstýnek podsvícené atmosféry obklopuje Venuši s obřím Sluncem žhnoucím v pozadí. Hustá vrstva oxidu uhličitého způsobuje na Venuši silný skleníkový efekt a ta tak trpí pekelnými teplotami a atmosférickým tlakem devadesáti násobku toho pozemského!

Credit: JAXA

To je šest kamenných světů s atmosférou v naší Soustavě. Samozřejmě jsou tady ještě čtyři obří plynné planety, což jsou v podstatě monstrózní atmosféry na kamenných jádrech. Celé jsou převážně z vodíku a helia, sem tam nějaký ten metan a podobně... A co do atmosférických procesů jsou zcela extrémní! Aby jim to nebylo líto, dáme si sem alespoň jejich náhledy (zvětšit rozkliknutím):

 

Horní vrstvy Jupiterovy atmosféry respektive překrásně podsvícený Saturn s majestátnými prstenci

 

Srpek Uranu respektive jižní pól Neptunu i s Tritonem

Rozloučíme se fotografií úplného zatmění Slunce v Evropě z roku 1999. Při zatměních lze totiž spatřit sluneční atmosféru - korónu:

Pluto po průletu

   A je to za námi! Nejenže sonda New Horizons průlet kolem Pluta úspěšně přežila, ale také během něj nashromáždila několik desítek gigabajtů dat, která bude v následujících šestnácti měsících postupně odesílat na Zemi. (Pamatujete na připojení k internetu přes pevnou linku? Přenos od Pluta je ještě mnohem pomalejší...)

   První set snímků, které sonda zatím v komprimovaných náhledech odeslala dychtivým pozemšťanům, si můžete prohlédnout níže v různých zpracováních od vědců, umělců i nadšenců : )

   Pohleďte! Trpasličí planeta Pluto v celé své kráse ve skoro přirozených barvách:

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Jedinečný ostrý pohled na polokouli Pluta, která je vždy odvrácená od Měsíce Charon. Podél rovníku vidíme tmavý, krátery posetý povrch. Množství stop po dávných impaktech naznačuje velké stáří této oblasti (v miliardách let). I přesto se na ní ale vyskytují stopy po geologické aktivitě, například v podobě dvou horizontálních fraktur vlevo.
   Celá horní polokoule je pokrytá světlejším materiálem s nejsytějším odstínem kolem severního pólu planetky. Patrně se jedná o poměrně tenkou vrstvu, jelikož pod ní lze místy rozeznávat jen lehce překrytou topografii terénu. Zcela vpravo na okraji disku je třeba krásně patrný hluboký kaňon se zvrásněným okolím. Ovšem nejsvětlejší oblast ve tvaru srdce, formálně nazvaná po objeviteli Pluta - Tombaugh Regio, ze zmrzlého oxidu uhelnatého zahladila většinu původních útvarů. Její stáří už bude jen v milionech let.

   Snímek se zvýrazněnými barvami navíc odhalí jemnější nuance odstínů různých oblastí, což pomáhá při určování přesného složení povrchu:

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Hned je vidět, že ono světlé srdce má každý lalok z jiného materiálu! Tušíme, že na povrchu Pluta jsou různé ledy: od vodního, přes dusíkatý, metanový, amoniakový a podobně. Působením slunečního UV záření z těchto ledů vznikají takzvané tholiny. To je souhrnný název pro složité organické molekuly nebiologického původu většinou v odstínech oranžové, červené, rezavé a hnědé břečky nebo prachu - to už závisí na konkrétním složení a okolních podmínkách. Takto barevně přehnané snímky umožňují mapovat rozložení různých materiálů a analyzovat chemické složení cizích světů.

   Na rozhraní světlé a tmavé oblasti se nyní podíváme v bezprecedentním detailu!

Vítejte v mimozemské krajině:

Chodíte rádi po horách? Pohoří na Plutu rozhodně nikdo neočekával!

   Na Zemi hory rostou zejména díky pohybům tektonických desek nebo vulkanickou činností. Co vyzdvihlo kopce v tak exotickém prostředí Pluta, je záhadou. Za nízkých teplot se tu vodní led chová podobně, jako u nás tvrdý kámen. Oproti tomu jiné substance s teplotami tání poblíž hodnot, které se vyskytují na Plutu, mohou nabývat struktur podobných našemu bahnu. Vodní led je tak jediný materiál dostatečně pevný na to, aby v tamních podmínkách udržel takové hory.
   Na druhou stranu je tady nízká a navíc nerovnoměrná přitažlivost na povrchu. Alespoň teoreticky by totiž zafixovaná pozice Charonu nad Plutem měla způsobovat o něco větší přitažlivou sílu na polokouli od Charonu odvrácené, což je ta výše zobrazená. Nehomogenita vnitřní struktury Pluta asi může tento efekt přebít, na to by byl potřeba přesný matematický výpočet..
   Každopádně natolik exotická planeta nám jistě připraví nejedno překvapení a třeba jsou ve hře procesy, které si zatím ani nedovedeme představit. Jeden dosti převratný objev už z těchto snímků ale vyplývá: Není potřeba gravitačního slapového namáhání od jiného velkého tělesa (jak jsme si představovali, že to funguje u měsíců plynných planet), aby mohla být malá ledová koule geologicky aktivní.

   Pojďme prozkoumat jednotlivé snímky mozaiky v původním monochromatickém zobrazení bez dodatečného kolorování:

Tříkilometrové horské štíty pojmenované Norgay Montes (po šerpovi, který doprovodil prvního člověka na Mount Everest). Pohoří pravděpodobně z vodního ledu zmrzlého doslova na kost se nachází prakticky na rovníku v oblasti vždy odvrácené od měsíce Charon.

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

Fantastický detailní pohled na rozhraní několika zcela odlišných povrchů. Původní tmavá pokráterovaná krajina vlevo. Vprostřed hrubší světlá námraza či poprašek postupně zaplňující dna kráterů, ale nedosahující na holou tmavou vyvýšeninu. Dále zničehonic vyrůstající pás přes kilometr vysokého pohoří. Zdá se mi to, nebo na vrcholcích těch hor vidím kaldery? Nebo jsou ty kopce jen mrznutím vytlačený led? Možná, protože vpravo vidíme začátek hladké pláně vymrzlé do polygonálních segmentů!

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Pluto jsme sice vyřadili ze seznamu planet, ale teď se ukazuje, že je (hned po Zemi) planetou snad nejúžasnější a nejrozmanitější! Jestli vás mimozemská krajina ještě neomrzela, rozšíříme si mozaiku o další dva snímky a nahlédneme do širých ledových plání Plutova srdce, na planinu Sputnik:

Úžasná mozaika zobrazující v barvách oboje pohoří a rozsáhlou ledovou pláň vpravo. Ledová pláň je obrovským ledovcem z dusíku (N₂) a vyskytuje se tu i zmrzlý oxid uhelnatý (CO), jehož byla v této oblasti naměřená vysoká koncentrace. Rozklikněte si obrázek v plném rozlišení a pokochejte se touto vskutku alienskou krajinou :)

Zdroj: UnmannedSpaceflight.com

   Na závěr ještě výše uvedená mozaika bez kolorování zasazená do okolního kontextu:

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

Již v pátek 24.7. ve 20:00 začíná tisková konference s prezentací nových dat, nenechte si ujít tyto historické události při odhalování neznámého vzdáleného světa. Naladit tiskovku lze třeba na NASA.tv.

Co vidí Charon?

   Pluto s Charonem si vzájemně ukazují stále stejné polokoule, tak jako náš Měsíc natáčí k Zemi jen přivrácenou stranu. U Pluta a Charona to ovšem platí oboustranně a obě tělesa kolem sebe obíhají v zafixované pozici.

   11. července sonda New Horizons pořídila ze vzdálenosti 4 milióny kilometrů od Pluta nejpodrobnější snímek Charonu přivrácené hemisféry, který kdy bude schopná dostat. Při nejtěsnějším přiblížení totiž bude fotit přesně opačnou polokouli Pluta.

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Takto se den ode dne zlepšuje rozlišení snímků Pluta od přibližující se sondy (zprava). Hemisféru zobrazenou úplně vpravo brzy spatříme ve velkých podrobnostech, když pouhých dvanáct a půl tisíce kilometrů nad ní prosviští New Horizons vybavená setem sofistikovaných přístrojů, které kromě snímků poskytnou i mnoho dalších informací o tomto vzdáleném trpasličím světě.

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI/Phil Stooke

Kontrastní Pluto

   Pluto nezadržitelně odkrývá svůj rozmanitý povrch prolétající sondě New Horizons. Minimálně tři odstínově výrazně odlišné oblasti ukazuje snímek ze vzdálenosti 8 miliónů kilometrů týden před největším přiblížením:

   Velmi tmavá oblast podél rovníku, přezdívaná 'velryba'; vpravo od ní jasně světlý povrch ve tvaru srdce; a celá horní polovina hrubší, středně tmavá s odleskem na pólu.
Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Přesnou podobu, strukturu ani složení Plutova povrchu zatím neznáme a jen málo těles ve Sluneční soustavě vykazuje tak výrazně kontrastní tvář. U Země tyto rozdíly jasnosti různých oblastí způsobují tmavé oceány, barevné kontinenty, světlý polární led a bílé mraky. Náš Měsíc má zase tmavá "moře" - ztuhlou lávou vyplněné hladké oblasti, oproti krátery posetým světlejším výšinám. Mars je při pohledu zdálky Plutu docela podobný, ovšem 'Rudá planeta' je barevná kvůli oblastem písečných dun, místy odhalenému skalnímu podloží a světlým polárním čepičkám. Měsíc Ganymed zase kontrastuje odhaleným ledem a tmavým regolitem z hornin. Ledový Iapetus má pro změnu celou jednu polokouli zaprášenou tmavým materiálem z měsíčku Phoebe. Barevnost Tritonu tvoří zřejmě různé ledy - z metanu, z dusíku a z vody. A povrch měsíce Titan sice není vidět přes atmosféru, ale také je vysoce kontrastní díky oblastem ledu, dunám a uhlovodíkovým jezerům. 

   Co tvoří odstínovou variabilitu Pluta, se snad brzy dozvíme. Níže je prozatím dostupná mapa povrchu:

Credit: NASA/JHUAPL/SWRI

   Aby toho nebylo málo, Pluto zdaleka není jediným světem, který se nám při průletu pozemského robůtka odhalí v celé své kráse! V tomto trpasličím systému totiž obíhá zcela nezanedbatelný Charon a další čtyři malé měsíčky:

Zdroj: UMSF

   A na závěr Pluto s Charonem pohledem kamery LORRI ze 7. července:

Zdroj: UMSF

Přehlídka vzdálených světů

Kosmické sondy neúnavně plují na gravitačních vlnách napříč naší Soustavou a domů posílají pozdravy z různých koutů tohoto skvostného božího stvoření.

Družice Dawn se přiblížila k trpasličí planetě Ceres natolik, že už se jí ani celá nevejde do objektivu, a tak snímky nabývají na detailech:

Eli Bonora vytvořila z některých snímků krásně ostrou mozaiku povrchu, který je posetý nejrůznějšími geologickými útvary. Vlevo nahoře u okraje disku je krásně z profilu vidět uskupení slavných světlých skvrn, jejichž povaha stále zůstává záhadou. Detaily kolem velké impaktní pánve v dolní části by se daly sledovat celý den. Tolik procesů si muselo před věky pohrát s povrchem tohoto unikátního světa:

Podobná ledová koule, ovšem poněkud vzdálenější, je Dione u Saturnu. Sonda Cassini tento krásný měsíc nedávno poctila svou předposlední návštěvou:

Kombinací zelených, infračervených a UV snímků vznikají pěkné mozaiky. Barvy zachycují skutečnou variabilitu povrchu, ovšem v mnohem výraznějších odstínech, než by vidělo lidské oko naživo:

Pár barevných náhledů konečně zveřejnila i mise Rosetta od komety 67p, kterou tato evropská družice dlouhodobě zkoumá. Na povrchu komety se po půl roce probudil z hibernace přistávaci modul Philae, takže se možná ještě dočkáme zajímavých měření přímo na jádře komety:

Při pohledu z větší dálky je vidět, že kometám se po právu říká vlasatice. Tady má pořádný číro : )

Na závěr se podíváme na samý okraj zmapované Sluneční soustavy. Tento okraj se každým okamžikem rozšiřuje, jak se sonda New Horizons řítí k Plutu a Charonu. K nejtěsnějšímu přiblížení dojde už za tři týdny! Tehdy v dech beroucích detailech spatříme hned dva dosud nepoznané světy a jejich měsíčky. Prozatím ty nejlepší snímky vypadají takto:

Kdo by chtěl sledovat dění kolem objevitelské cesty do Kuiperova pásu v přímém přenosu, doporučuji toto fórum.

Poslední návštěva Hyperiona

   Jeden z nejpodivnějších měsíců ve Sluneční soustavě je Saturnův Hyperion.

   Na poslední květnovou neděli přichystali plánovači mise Cassini poslední přiblížení této veleúspěšné družice právě k prazvláštnímu Hyperionu. Jelikož se tento porézní dvousetkilometrový balvan na své orbitě na rozdíl od všech ostatních spořádaných měsíců chaoticky převrací, nebylo možné naplánovat přesnou oblast snímkování. Hyperion se asi jen tak nedá, protože i při všech předchozích průletech nastavil kamerám sondy Cassini vždy podobnou část povrchu jako nyní.

   Jinými slovy: Pořádně nevíme, jak vypadá jeho opačná strana. A ani se to v dohledné době nedozvíme - mise Cassini skončí v roce 2017 vstupem družice do Saturnovy atmosféry a Hyperion tak zažil poslední vetřeleckou návštěvu na dlouhý čas. Žádné konkrétní plány na další robotický průzkum Saturnova systému neexistují, takže může trvat několik desetiletí, než další sonda naváže na úspěchy Cassini.

   Každopádně snímky z finálního setkání kosmické houby s pozemským robotem už jsou na Zemi a jejich různé interpretace kolují internetem...

 

Díky různým filtrům, které zobrazovací aparatura Cassini nese, vytvořili hoši z UnmannedSpaceflight.com ze snímků barevné mozaiky:

 

Images Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute