Přestane Jupiterův měsíc Io soptit?

Vulkanicky nejaktivnější těleso ve Sluneční soustavě právě obdrželo od astronomů „rozsudek smrti“. Jupiterův měsíc Io, jehož povrch je doslova posetý aktivními vulkány, se jednoho dne „odebere k odpočinku“ a jeho sopečná činnost ustane. Vyplývá to z nové studie, analyzující pozorování za více než 100 let.

Povrch měsíce Io, který má podobný průměr jako náš Měsíc (kroužící kolem Země) a který je nejbližším velkým měsícem planety Jupiter, je pokryt lávovými proudy a desítkami aktivních sopek.

Potřebné teplo pro tuto aktivitu má původ v eliptické dráze měsíce kolem Jupiteru. Během oběhu proto pociťuje na různých částech oběžné dráhy gravitační působení Jupiteru rozdílné intenzity. Tyto změny v přitažlivosti způsobují, že se těleso deformuje, na jeho povrchu se vytváří vyboulenina vysoká přibližně 10 m, která se během oběhu kolem Jupiteru posouvá po povrchu měsíce Io. Tím se generuje dostatečné množství tepla, jež „pohání“ vulkanickou aktivitu Io.

Avšak nebylo tomu tak vždycky. Vyplývá to z nové studie, kterou se svými spolupracovníky vypracoval Valéry Lainey z observatoře v Paříži (Francie).

Únik z rezonance

Pokud by byl měsíc Io jediným satelitem Jupiteru, silná gravitace planety by nakonec navedla tento blízký měsíc na téměř kruhovou dráhu. Příčinou oběhu po eliptické dráze je to, že jej ovlivňují slabé gravitační interakce nejbližších velkých měsíců planety Jupiter – Europy a Ganyméda. Za dobu, kdy Ganyméd vykoná jeden oběh, měsíc Europa oběhne planetu dvakrát a Io dokonce čtyřikrát. Jedná se o typ vzájemné gravitační vazby, pojmenované Laplaceova rezonance.

Avšak Valéry Lainey se svými spolupracovníky zjistil, že se ve skutečnosti tyto měsíce pomalu dostávají mimo rezonanci – Europa a Ganyméd se postupně vzdalují od planety Jupiter, zatímco Io se naopak k Jupiteru přibližuje.

Skupina astronomů dospěla k těmto závěrům po provedení výpočtů oběžného pohybu měsíce Io kolem Jupiteru a porovnáním těchto dat s pozorováními měsíců Io, Europa a Ganyméd v letech 1891 až 2007.

Cesta ke změně

Na měsíc Io působí různé gravitační síly. Některé jej přitahují směrem k Jupiteru, jiné jej naopak posouvají do větší vzdálenosti. Avšak z nové studie vyplývá, že převahu mají síly, způsobující přibližování Io do blízkosti obří planety Jupiter.
Rotace Io se postupně zvyšuje na úkor jeho oběžné rychlosti. „Io ztrácí pohybovou energii, jeho oběžná doba kolem Jupiteru se zkracuje a přibližuje se směrem k planetě,“ vysvětluje Gerald Schubert (University of California, Los Angeles) v doprovodném komentáři této studie.

„Jiní astronomové se pokusili o stejné výpočty již v minulosti, avšak s omezenými – a často si odporujícími – výsledky, které byly pravděpodobně poplatné aproximacím použitých dynamických modelů oběžných drah,“ dodává Schubert.

Přechod do temnoty

Není ještě zcela jasné, kdy mohou Jupiterovy měsíce uniknout z dosavadní rezonance. „Pokud k tomu dojde v blízké době, řekněme 100 miliónů roků či méně, potom můžeme být šťastní, že jsme pozorovali měsíc Io na vrcholu jeho vulkanické aktivity, protože následné období klidu bude znamenat pro Io doslova smrt, jakmile bude rezonance narušena,“ popisuje Schubert.

Ostatní měsíce ve Sluneční soustavě mohly rovněž procházet podobnými procesy. Například Neptunův největší měsíc Triton se pyšní malými gejzíry – „jako když někdo prorazí díru do jeho povrchu, čímž se uvolní množství plynů, které jsou pod povrchem uvězněny,“ informuje Schubert. Vulkanismus na nich mohl být mnohem intenzivnější, jestliže v důsledku svých eliptických drah někdy podléhaly mnohem většímu gravitačnímu ohřevu. A Schubert dodává: „Je pravděpodobné, že měsíc Triton byl v minulosti mnohem aktivnější.“

Zdroj: http://www.newscientist.com/article/dn17328-solar-systems-most-volcanic-body-to-go-dormant.html

autor: František Martinek