Galileiho mesiace: Io (dokončenie)

  • Jana Plauchová | 21 November 2022
    Slnečná sústava
Io zo sondy Galileo. Jasnooranžový materiál obklopuje vulkán Pelé. Zdroj: NASA/JPL/University of Arizona
Predchádzajúci diel seriálu

Najčastejšie sa vyskytujúce geologické útvary na Io sú plytké krátery zvané patery. Známejší je však svojimi sopkami, o ktorých prítomnosti svedčia rozsiahle lávové polia. Je to prvé teleso okrem Zeme, na ktorom bola objavená sopečná aktivita. Objav bol veľmi prekvapivý. Pred preletom prvých kozmických sond okolo Io sa usudzovalo, že bude obyčajnou zamrznutou guľou a nie tým, čím je – sopečne najaktívnejším telesom slnečnej sústavy. Hoci teleso jeho rozmerov si nemohlo udržať dostatočné teplo na vulkanickú aktivitu od čias svojho vzniku, bohato mu ju nahrádzajú slapové sily Jupitera, Európy a Ganymeda. Tie vytvárajú silné vnútorné trenie a tavia horniny. Zväčšovanie objemu taveniny trhá povrch mesiaca v početných explóziách. Odhaduje sa, že vulkanická činnosť kompletne pretvorí celý povrch mesiaca každých milión rokov.

Celkový počet aktívnych sopiek na Io je dnes zhruba 260. Vedci ich už nepozorujú iba prostredníctvom (zriedkavých) preletov kozmických sond, ale priamo, vďaka ich infračervenému vyžarovaniu. Adaptívna optika ďalekohľadov na vrcholoch pozemských sopiek Mauna Kea či Roque e los Muchachos je dnes taká výkonná ako prístroj na palube sondy Galileo vyslanej pred vyše tridsiatimi rokmi.

Najaktívnejšia z týchto sopiek je Loki Patera. Vďaka nižšej gravitácii majú vulkány na Io oveľa väčšie rozmery ako naše. Rekordná Loki Patera má priemer 200 km a v jej kráteri sa ukrýva lávové jazero s rozlohou takmer polovice rozlohy Slovenska. Sopka každoročne vyvrhne najmenej 100 km3 lávy. Aj najmenší doteraz známy vulkanický zdroj na Io predviedol takú výkonnú erupciu, že ju možno porovnať s výbuchom islandskej sopky Holuhraun v rokoch 2014 – 2015. Sopka Heno Patera napríklad prekonáva v objeme vyvrhnutej lávy a sopečného materiálu najznámejšie nedávne erupcie pozemských sopiek viac než desaťnásobne. Tieto najsilnejšie erupcie pripomínajú dnes už sa (našťastie) nevyskytujúce erupcie, o ktorých minulých priebehoch však máme dôkazy na Zemi a ďalších planétach a tiež na Mesiaci. Porozumením mesiacu Io teda lepšie porozumieme aj vlastnej minulosti. V neposlednom rade nám pomôže modelovať aj geológiu mnohých exoplanét.

Lávové jazerá, prirodzene, chladnú, a na ich povrchoch sa tvorí kôra stuhnutej lávy. Jazero však nezaniká. Keď je kôra dostatočne hrubá, vlastnou hmotnosťou sa ponorí do lávy. Tam sa roztaví a takto sa jazero udržiava stále aktívne.

Mesiac má netypickú, riedku atmosféru s tlakom rádovo iba 10-3 Pa. Tvoria ju atómy a ióny sodíka, draslíka, síry a kyslíka. Väčšina častíc pochádza zo sopečných erupcií, ostatné "vyhodili" z povrchu Io nárazy energetických protónov a elektrónov nachádzajúcich sa v magnetosfére Jupitera. Mesiac je obklopený pretiahnutým sodíkovým mračnom siahajúcim až do vzdialenosti 200 000 km.

Ani čoraz dokonalejšie pozemské prístroje však dobre nedovidia na póly Io. Sonda Juno preto pozoruje Io na ultrafialových, optických aj infračervených vlnových dĺžkach. Vďaka tým posledným mapuje toky tepla z povrchu mesiaca, aby sme tak porozumeli, aká je vnútorná stavba Io. Existuje niekoľko modelov možného vnútra mesiaca. Od oceánu magmy, aký máme na Zemi, po magmu usporiadanú v štruktúre podobnej špongii. Podľa meraní sondy Galileo je vnútri Io železné jadro veľkosti asi polovice mesiaca.

Vznikol aj návrh misie kozmickej sondy, ktorá by mesiac mapovala nepretržite a zodpovedala na otázku jeho vnútorného zloženia. Táto misia IVO (Io Volcano Observer) je však zatiaľ len v štádiu plánov. Ak vzlietne, nie pred rokom 2029.

Galéria obrázkov k článku

Vnútro Io podľa súčasných predstáv. Zdroj: NASA/JPL
Aktívny vulkanický región Tvashtar nachádzajúci sa v blízkosti severného pólu mesiaca Io. V sopečnom kráteri vidieť žiariacu, žeravú lávu. Zdroj: NASA/JPL