Kevin Peter Hand "Pozaziemskie oceany" (2020) - recenzja

                                                 

Od dłuższego czasu coraz intensywniej interesuję się astrobiologią w kontekście poszukiwań pozaziemskiego życia w Układzie Słonecznym, a co za tym idzie we Wszechświecie (egzoplanety i ich egzoksiężyce). Póki co nie odnaleźliśmy śladów biologicznego życia w Układzie Słonecznym, jednakże wiemy o istnieniu kilku ciał niebieskich, na których (prawdopodobnie) istnieją podpowierzchniowe oceany. Są to odkryte w 1610 roku przez Galileusza trzy księżyce gazowego olbrzyma Jowisza (Europa, Ganimedes i Kallisto), dwa księżyce Saturna (Tytan i Enceladus), księżyc Neptuna Tryton oraz planeta karłowata Pluton. Czy jest zatem szansa, że na którymś z tych ciał niebieskich (w oceanicznych głębinach) kryje się bytujące w wodzie ciekłej życie w postaci mikroorganizmów i bardziej złożonych organizmów? Czy na dnie tych oceanów znajdują się kominy hydrotermalne?

Ogromnie podoba mi się jak mocno astrobiologia zazębia się momentami z wulkanologią. Astrobiolodzy szukali ekstremofilnych (termofilnych) mikroorganizmów np. w kalderach Yellowstone i Campi Flegrei, w kraterze Dallol (Etiopia, w tamtejszych toksycznych jeziorach), w jeziorze kraterowym Crater Lake na Wyspie Zwodniczej czy na wyspie wulkanicznej Vulcano (krótka wzmianka o tym w "Sekretach wysp wulkanicznych"). Niektórzy astrobiolodzy badali pacyficzne i atlantyckie kominy hydrotermalne odkrywając tam istne bogactwo unikalnej flory i fauny. Takie badania są niezwykle ważne i cenne, gdyż pozwalają przybliżyć nas choć nieznacznie do odpowiedzi na ważkie pytanie: czy jesteśmy w kosmosie sami?

Wpadła mi w ręce ostatnio iście fascynująca książka astrobiologa Kevina Petera Handa "Pozaziemskie oceany" (wydawnictwo Copernicus Center Press), kierownika projektu lądowania statku kosmicznego na powierzchni księżyca Europa oraz uczestnika wypraw badawczych w oceaniczne głębiny (wespół z reżyserem Jamesem Cameronem), na lodowce wulkanu Kilimandżaro oraz w głąb suchych dolin McMurdo (Antarktyda). Pochłonąłem ją dość szybko z ogromną ciekawością, gdyż jest przystępnie napisana i obfitująca w ciekawe informacje z geochemii, planetologii, astrobiologii i geologii. Zachwycają mnie szczególnie książki interdyscyplinarne, w których informacje zahaczają o liczne dyscypliny naukowe. Także miłośnicy wulkanizmu i kriowulkanizmu znajdują tutaj coś dla siebie: opisany zostaje pokrótce najaktywniejszy wulkanicznie księżyc Układu Słonecznego, czyli Io (gigantyczne erupcje na Io są po prostu czymś niesamowitym), erupcje kriowulkaniczne na Europie i Enceladusie (gdyby Wezuwiusz był kriowulkanem to mieszkańcy Pompejów w 79 roku zamarzliby), wreszcie głębokowodne oazy, czyli aktywne kominy hydrotermalne. Jedyne czego mi brakowało w "Pozaziemskich oceanach" to przykładów ziemskich ekstremofilnych mikrobów i ich głębszego omówienia, zatem na koniec tej recenzji pewna ciekawostka z fanpejdża WŚ.

Podobnie jak autor książki żywię nadzieję, że wkrótce doczekamy się misji kosmicznych NASA i ESA na Europę, Io, Kallisto i Ganimedesa (księżyce Jowisza), Tytana i Enceladusa (księżyce Saturna) czy na księżyce Urana i Neptuna. Swoją drogą Tytan jest jednym z moich ulubionych księżyców: płynne rzeki, jeziora i morza etanu i metanu oraz podpowierzchniowy ocean. Surrealistyczna cudowność. 

Wspomniana ciekawostka:

Szczep 121 (Strain 121, Geogemma barossii), jednokomórkowy mikrob (archeon) zdolny do przetrwania i reprodukcji w temperaturze 121 stopni C, czyli ekstremalny termofil. Nawet w temperaturze 130 stopni Celsjusza był zdolny do życia, ale nie do dalszego rozwoju. Odnaleziony w 2003 r. w pacyficznym kominie hydrotermalnym na głębokości 2300 metrów.

Innym rekordzistą jest Methanopyrus kandleri (archeon, tzw. Szczep 116) zdolny do przetrwania i rozmnażania się w temperaturze 122 stopni C.

Przed odkryciem Szczepu 121 badacze zakładali, że żaden mikroorganizm nie przeżyje w temperaturze 121 stopni C, czyli temperaturze tzw. autoklawowania (sterylizacji) w laboratorium.

Na zdjęciach NASA i NSF gejzery na powierzchni Enceladusa (jego biegun południowy, misja Cassini), powierzchnia Tytana (schodzenie próbnika Huygens z misji Cassini) oraz Strain 121 pod mikroskopem elektronowym. 

Książka do nabycia w linku poniżej:

https://ccpress.pl/pozaziemskie-oceany

Bogoslof, Cleveland i kriowulkanizm na Ceres

Mamy kolejny kiepski rok, jeśli chodzi o znaczącą aktywność wulkaniczną. Przypominam sobie niektóre potężne i spektakularne erupcje wulkaniczne z ubiegłych lat np. Eyjafjallajökull, Merapi, Puyehue-Cordon Caulle, Nabro, Sangeang Api, Kelut, Ontake, Bardarbunga, Calbuco, etc. i jakoś ciężko w latach 2016-17 odnaleźć ich odpowiedniki. Brakuje też niespodzianek w 2017 roku - pod koniec ubiegłego roku serią silnych eksplozji zaznaczył swoją obecność aleucki wulkan Bogoslof, a w 2017 roku niespodziankę erupcyjną sprawił kamczacki wulkan Kambalny. Nadal jednak brakuje jakiejś silnej erupcji eksplozywnej na którą zwróci uwagę cały świat. Prasa kreśląc bezpodstawne czarne scenariusze obrała sobie ostatnio za cel kalderę Campi Flegrei koło Neapolu. Który to już raz z kolei. Do tej pory w sianiu paniki przodowała kaldera Yellowstone. Dla równowagi polecam lekturę tego tekstu:

https://www.wired.com/2017/05/everyone-stop-freaking-italys-supervolcano/

Absolutnie nic nie wskazuje że niszcząca i masywna erupcja eksplozywna Campi Flegrei nastąpi w najbliższym czasie, choć kaldera zasłynęła potężnymi erupcjami około 32 000 lat temu i 15 000 lat temu. Faktem jest natomiast że CF to wulkan niebezpieczny z racji ogromnej populacji zamieszkującej jego okolice. Podobnie zresztą Wezuwiusz.

16 maja 2017 roku o godzinie 10.30 doszło do silnej erupcji aleuckiego wulkanu Bogoslof. Trwała ona przez 73 minuty i wygenerowała obłok erupcyjny o wysokości 10.2 km. Opad popiołu miał miejsce w Nikolski (wyspa Umnak). Po dwóch miesiącach spokoju Bogoslof znowu dał o sobie znać. W centrum wyspy znajduje się parujące jezioro o temperaturze zdolnej poparzyć kotiki i lwy morskie Stellera, które wizytują wyspę. Tego samego dnia o godzinie 07.15 wybuchł aleucki wulkan Cleveland znajdujący się 40 km na zachód od wyspy Umnak generując mniejszą chmurę popiołu.

Izolacja potencjalnego kriowulkanu Ahuna Mons o wysokości 4000 metrów, szerokości 17 km i wieku około 200 milionów lat znajdującego się na Ceres od dawna zastanawiała naukowców. Czemu tylko jeden kriowulkan w odróżnieniu od wielu na Europie, Trytonie czy Tytanie? Być może kriowulkany na Ceres zniknęły. Ta planeta karłowata pozbawiona jest atmosfery i nie ma na jej powierzchni płynnych cieczy, zatem erozja wietrzna i deszczowa nie wchodzą w grę. W pobliżu Ahuna Mons znajduje się kształt innego wzgórza - potencjalnego kriowulkanu, który stopniowo rozkurczył się. Czyżby region wokół Ahuna Mons stanowił źródło kriowulkanizmu na Ceres? Na Ceres nie ma tektoniki płyt, a Ahuna Mons (gdyby składał się przynajmniej w 40% z lodu) rozkurczył się bądź uklepał w miarę upływu czasu.

Na zdjęciach Ahuna Mons oraz ciepłe słonowodne jezioro wulkanu Bogoslof (Aleuty, Alaska, zdj. Max Kaufman, 8 maja 2017 roku).

https://www.avo.alaska.edu/volcanoes/volcinfo.php?volcname=Bogoslof

Banda Api, Poas i molekularny wodór Enceladusa

Drugi stopień alarmu dla indonezyjskiego wulkanu Banda Api (Moluki). Powód: podwyższenie aktywności sejsmicznej od końca lutego/początku marca. Kilka umiarkowanie silnych trzęsień ziemi miało miejsce na wyspie w ciągu minionych tygodni, wstrząsy odczuwali mieszkańcy Banda Api. Możliwość erupcji w ciągu najbliższych miesięcy/lat.

12 kwietnia 2017 roku pomiędzy godziną 18 a 19 lokalnego czasu miała miejsce erupcja freatyczna wulkanu Poas (Kostaryka), która wygenerowała lahary na rzece Desague i opad popiołu w pobliskich społecznościach. Brak widoczności uniemożliwił określenie wysokości kolumny erupcyjnej.

Rankiem 14 kwietnia 2017 roku nowy epizod efuzji lawy rozpoczął się u południowej podstawy New SE Crater wulkanu Etna.

Wulkanolodzy z Uniwersytetów Cambridge i Bristol użyli dronów do przeprowadzenia pomiarów nad wierzchołkami wulkanów Fuego i Pacaya w Gwatemali. Pomiarów dokonali bezpośrednio z obłoków wulkanicznych, dostarczyli też obrazów wizualnych i termalnych. Za pomocą czujników zmierzyli wilgotność, temperaturę i uzyskali dane termalne z wulkanicznych obłoków. Posłużyły do tego bezzałogowce (drony), które latały na wysokości 3 km i na odległość 8 km. Obrazy z dronów rejestrujące czynny wulkan Fuego pokazywały zmieniającą się gwałtownie topografię wulkanu i dwa aktywne centralne otwory erupcyjne. Zmapowano topologię barrancas (wąwozów) i wulkanicznych depozytów w nich.

Link: https://youtu.be/r6AQR8VQl-s

Ciekawe wieści z Układu Słonecznego. Sonda Cassini wykryła obecność molekularnego wodoru H2 w obłoku erupcyjnym (gazu i cząstek lodu) księżyca Saturna Enceladusa, który pochodził z otworu hydrotermalnego znajdującego się na dnie podpowierzchniowego oceanu księżyca (biegun południowy Enceladusa, pod lodową skorupą o grubości 30-40 km). Wodór H2 może być potencjalnym źródłem energii chemicznej dla mikrobów, które mogą żyć w słonym oceanie Enceladusa. Istnienie H2 w ziemskich oceanach stanowi źródło pokarmu dla mikrobów. Zjadają one wodór przekształcając go w metan. Pod powierzchnią lodowej skorupy Enceladusa istnieje podpowierzchniowy ocean - w ziemskich oceanach funkcjonują systemy hydrotermalne zwane white smokers, które charakteryzują się interakcją wody i skał czego skutkiem jest uwolnienie H2. Być może coś podobnego dzieje się na Enceladusie (ten sam proces hydrotermalny). Obecność życia wymaga istnienia wody w stanie ciekłym, źródła energii i właściwych składników chemicznych. Konkludując, w wewnętrznym oceanie Enceladusa istnieje potencjał do biologicznego życia.

Także lodowy księżyc Jowisza Europa charakteryzuje się występowaniem obłoków pary wodnej oraz istnieniem podpowierzchniowego oceanu pod lodową skorupą. W 2016 roku Kosmiczny Teleskop Hubble'a wykrył obłoki o wysokości 50-100 km w tej samej lokalizacji co w 2014. Na tym obszarze Europa jest nietypowo gorąca (anomalia termiczna). Około roku 2025 powinna wystartować misja NASA Europa Clipper (sonda), która za pomocą 9 instrumentów naukowych ma m.in. za zadanie zbadać czy Europa posiada warunki do istnienia pozaziemskiego życia.

https://nasa.tumblr.com/post/159534477124/ocean-worlds-beyond-earth
https://pl.wikipedia.org/wiki/Europa_Clipper
https://pl.wikipedia.org/wiki/Jupiter_Icy_Moon_Explorer

Oceany (woda ciekła = potencjał biologicznego życia) występują także na Ganimedesie (ocean zamknięty na największym księżycu Jowisza, raczej nie sprzyjający istnieniu życia), Callisto (księżyc Jowisza, pod jego pokrywą lodową o szacowanej grubości 100 km może występować podlodowy ocean o głębokości 10 km raczej nie sprzyjający istnieniu życia), Tytanie (księżyc Saturna, słony podlodowy ocean - ok. 50 km pod powierzchnią pokrywy lodowej, być może zamknięty, a co za tym idzie raczej nie sprzyjający istnieniu życia), Mimasie (księżyc Saturna, możliwość istnienia podpowierzchniowego oceanu ok. 25-30 km pod powierzchnią, potencjał biologiczny nieznany), Trytonie (księżyc Neptuna z aktywnymi gejzerami, możliwość istnienia podpowierzchniowego oceanu, potencjał biologiczny nieznany) i na Plutonie (od 2006 roku planeta karłowata, możliwość istnienia podpowierzchniowego oceanu, potencjał biologiczny nieznany).

https://www.jpl.nasa.gov/infographics/uploads/infographics/11262.png

Chciałbym dożyć czasów gdy odkryjemy bezpośrednie dowody na obecność pozaziemskiego życia (nawet w formie ekstremofilnych mikrobów).

Odnalazłem wcześniej nie widziane zdjęcie erupcji wulkanu Hekla z 29 marca 1947 roku wykonane przez farmera Porsteinna Oddssona krótko po rozpoczęciu tej silnej eksplozywnej erupcji.

EDIT: Gdy byłem w pracy rankiem 14 kwietnia 2017 roku (o godzinie 7:39 i silniej o godz. 7:57) wulkan Poás w Kostaryce wybuchł generując obłok erupcyjny o wysokości 3 km. Opad popiołu miał miejsce w Poasito, Sarchí i Vara Blanca. Zdj. Carlos Arguedas.

Kriowulkanizm na komecie?

Kometa 29P/Schwassmann-Wachman orbituje pomiędzy Marsem i Jowiszem. Wydaje się posiadać oznaki kriowulkanizmu - erupcje zamrożonego materiału miały miejsce wielokrotnie z pojedynczej lokalizacji, by się potem przemieścić do innej w lodowej skorupie. Powolna rotacja 29P/Schwassmann-Wachman powoduje osłabienie skorupy komety w ciągu dnia, natomiast w nocy tlenek węgla znowu gromadzi się na jej powierzchni. Ewentualnie rosnące ciśnienie pod powierzchnią 29P/Schwassmann-Wachman prowadzi do erupcji. Dochodzi do nagłych i eksplozywnych wyrzutów 'kriolawy'. Odkryta w 1927 roku kometa 29P/Schwassmann-Wachman jest najbardziej aktywną ze wszystkich komet. Jej stabilna orbita jest niemal idealnie kolista - kometa zachowuje całkiem stałą odległość od Słońca. Jasność 29P/Schwassmann-Wachman potrafi się jednak znacząco zmieniać. Naukowcy z British Astronomical Association badali ją od dekady i zidentyfikowali 64 wybuchy (3-4 co roku, czasem 7-8 w niektórych latach). Te wybuchy zamarzniętego gazu miały miejsce z tych samych regionów i powtarzały się - dlatego uczeni uznali je za kriowulkaniczne. Kriowulkany mogą być obecne m.in. na Europie i Ganimedesie (księżyce Jowisza) i na Tytanie (księżyc Saturna). Także planety karłowate Pluton i Ceres posiadają struktury mogące być potencjalnymi kriowulkanami.

http://www.urania.edu.pl/wiadomosci/czy-istnieja-wulkany-na-kometach-2844.html

Colima (Meksyk) - Ponadprzeciętna aktywność erupcyjna tego wulkanu. Wulkaniańskie eksplozje centralne są czasem dość silne i generują gęste obłoki popiołu o wysokości 2-4 km. Górne zbocza Colima pokrywają rozżarzone bomby. Czasem mają miejsce niewielkie spływy piroklastyczne.

Bogoslof (Alaska, Aleuty) - Eksplozywna erupcja tego wulkanu o godzinie 13.00 lokalnego czasu formuje obłok erupcyjny o wysokości 9.5 km. Kod czerwony.

Już w grudniu Ojos Diving Expedition

Już w grudniu Marcel Korkuś, który 7 marca 2016 roku zanurkował w położonym na wysokości 5985 metrów jeziorze wulkanu Cerro Tipas wybiera się na inny andyjski wulkan, a mianowicie Ojos del Salado. Marcel chce tam pobić swój dotychczasowy rekord i zanurkować w jednym z jeziorek wysokogórskich Ojos del Salado, które znajdują się na wysokości powyżej 6400 metrów. To będzie nurkowanie ekstremalne, ryzykowne, podlodowe i jeśli Marcelowi uda się je wykonać to ponownie stanie się rekordzistą Guinnessa. Jedno z jeziorek na Ojos del Salado (wedle ustaleń polskiego podróżnika i eksploratora wulkanów Grzegorza Gawlika) znajduje się na niebagatelnej wysokości ok. 6510 metrów. Nie znam żadnego innego zbiornika wodnego położonego wyżej. Inne większe od niego znajduje się nieco niżej - na wysokości ok. 6460 metrów. Powodzenie nurkowania w którymś z tych wysokogórskich zbiorników wodnych zależy od pogody i aklimatyzacji na wulkanie. Ta wyprawa to także ogromne przedsięwzięcie kondycyjne i logistyczne. Oby się powiodła.

Obejrzyjcie materiał promocyjny Ojos Diving Expedition:

https://www.youtube.com/watch?v=dWTOltlGBiQ

https://www.facebook.com/ojosdiving/?fref=ts

Imponują mi Grzegorz Gawlik i Marcel Korkuś. Imponują determinacją i realizacją marzeń. W człowieku tkwi (a przynajmniej powinna tkwić) głęboko zakorzeniona pasja odkrywania i eksploracji. Wulkany (zazwyczaj lekceważone przez miłośników gór poza nielicznymi wyjątkami czysto wspinaczkowymi) oferują sporo do odkrycia. Sam zacząłem ostatnio wyszukiwać zbiorniki wodne na andyjskich sześciotysięcznikach, gdyż coraz bardziej mnie intrygują (choć osobiście nigdy nie nurkowałem). To miejsca niedostępne, bardzo rzadko odwiedzane - istne geograficzne białe plamy. Odkrywanie i eksploracja takich miejsc jest czymś pionierskim, brawurowym, pociągającym. Ludzie często pytają po co takie ryzyko? Ano po to by zrobić coś czego jeszcze nie dokonano. By poszerzyć wiedzę geograficzną, biologiczną czy antropologiczną. Dlaczego naukowcy pragną eksplorować kosmos? Ponieważ chcą zagłębić się w nieznane, przekraczać granice nauki i techniki, chcą odkrywać nowe pozaziemskie światy. Podobna eksploracja jest możliwa także tutaj na Ziemi: eksploracja rzadko odwiedzanych wulkanów, jezior wulkanicznych, ukrytych jaskiń, odizolowanych wysp, oceanicznych głębin, miejsc uznawanych za niedostępne czy zamknięte dla ogółu. Po prostu pasja odkrywania, która kieruje nielicznymi spośród podróżników i badaczy. Ku chwale nauki i przekraczania granic.

Naukowcy z NASA w ten poniedziałek oznajmili że prawdopodobnie wykryli obłoki pary na powierzchni księżyca Jowisza zwanego Europa. Podlodowy ocean Europy intryguje astrobiologów, gdyż być może obfituje w żywe organizmy. Woda w stanie ciekłym oznacza możliwość życia. Dowody kriowulkanizmu wykryto także na Tytanie, Trytonie, Enceladusie, Ceres i Plutonie. Lodowe obłoki erupcyjne z kriowulkanów mogą sięgać wysokości setek kilometrów ponad powierzchnię danego księżyca.

Na zdjęciach Europa (Kosmiczny Teleskop Hubbla, prawdopodobne obłoki erupcyjne w południowej części księżyca) oraz jedno z jeziorek Ojos del Salado (Google Earth).

Duvalo ponownie i odkrycie kriowulkanu na Ceres

Nie minął nawet miesiąc, a macedoński 'wulkan' Duvalo pojawia się u mnie ponownie - tym razem w galerii zdjęciowej Tomka, któremu oddaję głos. "Na początku sierpnia byłem na wyprawie samochodem po Bałkanach. Zrobiliśmy 4200 km m.in. przez Bośnię, Czarnogórę, Albanię i Macedonię. Przy okazji odwiedziłem Duvalo w Macedonii. Na miejscu można poczuć silny zapach „zgniłych jaj”. Jest kilka otworów bez oznak emisji pary czy dymu. Pochodziłem trochę po tym terenie. W tym obniżeniu odgłos kroków powodował w niektórych miejscach głuchy dźwięk, jakby były puste przestrzenie pod powierzchnią. Może tak powstają te otwory na powierzchni. Było gorąco i śmierdziało okrutnie więc za długo tam nie przebywałem.

Przed Macedonią byliśmy w Albanii i tam między miastami Erseka i Korcza trafiliśmy na wulkaniczny teren. Czarne bazaltowe skały i gdzieniegdzie, co wydało mi się dziwne kawałki lawy. Szukałem jakichś informacji na ten temat, ale nic nie znalazłem. Wcześniej też jadąc od południa Albanii w stronę Ochrydu teren miejscami wydawał się wulkaniczny. Były miejsca podobne do Duvalo, taka jakby „wylewająca się ziemia” i pagórki w kształcie stożków. Są tam też w okolicy Permet gorące źródła. Także przypadkowo zaliczyliśmy miejsca związane z jakąś działalnością wulkaniczną."

Zacząłem szukać informacji na temat albańskiego wulkanizmu i dowiedziałem się że Albania charakteryzuje się sporadyczną aktywnością sejsmiczną oraz fenomenem tzw. upłynnienia czyli występowaniem tzw. 'pseudo'-wulkanów z piasku i wody (wulkany błotne). Wulkanizm obejmujący masywne wylewy bazaltowych law występował w Albanii w triasie (od 252 do 201 milionów lat temu). Będę musiał zrobić kiedyś bardziej szczegółowy research.

Ahuna Mons to najwyższa góra na planecie karłowatej Ceres. Została odkryta w 2015 roku w trakcie przelotu sondy kosmicznej Dawn. Oszacowano jej wysokość na 4000-5000 metrów i szerokość na 17 km. To (prawdopodobnie) kopulasty kriowulkan w geologicznym wieku kilku milionów lat. Jego kriomagma nadpłynęła z dołu - z wnętrza planety karłowatej. Potencjalne kriowulkany odkryto także jakiś czas temu na Plutonie.

http://www.nature.com/news/giant-ice-volcano-spotted-on-dwarf-planet-ceres-1.20526

Kriowulkany na powierzchni Plutona?

Dwa potencjalne kriowulkany mogą być zlokalizowane blisko południowego bieguna Plutona, na południe od Sputnik Planum. Są to dwie góry w prawie kolistym kształcie z głębokimi depresjami w centrum. Konkretnie Wright Mons (wysokość 3-5 km, średnica około 160 km) oraz Piccard Mons (wysokość do 6 km). Przypominają kriowulkany na powierzchni Trytona, księżyca Neptuna. Planetolodzy uważnie się im przyglądają, gdyż jeśli rzeczywiście okaże się że Pluton posiada kriowulkany oznaczać to będzie iż ruchomy lód na jego powierzchni może z łatwością płynąć zarówno na niej, jak i pod nią. Powierzchnia Plutona jest zatem geologicznie aktywna o czym świadczą młode geologicznie masywy górskie i lodowe płaskowyże. Oznacza to iż musi istnieć źródło wewnętrznego ciepła, być może rozpad radioaktywny elementów pozostawionych po powstaniu planety 4.5 miliarda lat temu. Jednak w przypadku Trytona to grawitacyjne przyciąganie Neptuna przyczynia się do istnienia kriowulkanów. Nie jest póki co pewne czy wewnętrzne ciepło Plutona do tego wystarcza. Inne wytłumaczenie to aktywność tektoniczna bez wulkanizmu tak jak w przypadku Ganimedesa (księżyca Jowisza), który posiada przypominające kriowulkany struktury. Na zdjęciu Nasa/New Horizons Wright Mons.

Cassini blisko powierzchni Enceladusa

Pod koniec października sonda Cassini przeleciała w odległości zaledwie 45 km od południowego polarnego regionu księżyca Saturna, Enceladusa. Pojawiły się pierwsze fotografie z tego osiągnięcia. 10 lat wcześniej to właśnie Cassini doprowadziła do odkrycia zjawiska kriowulkanizmu na Enceladusie. Celem tego bliskiego przelotu nad południowym polarnym regionem tego księżyca jest ustalenie chemicznego składu obłoków kriowulkanicznych oraz ich źródła... czy są to erupcje szczelinowe czy emisje kriowulkanicznych gejzerów. Niskie ciśnienie obłoków nie przeszkodziło lotowi Cassini, który od 2004 roku bada system Saturna. Enceladus jest jednym z najjaśniejszych obiektów naszego Układu Słonecznego. 100 procent jego powierzchni pokrywa lód, który odbija słoneczne światło. Temperatura na powierzchni tego księżyca wynosi -201 stopni Celsjusza. Enceladus może być potencjalną kolebką życia pozaziemskiego, gdyż znajdują się na nim zapewne zasoby wody w stanie ciekłym. Brak na północy powierzchni Enceladusa kraterów o wymiarach większych niż 35 km - obszary na południe tworzą szczeliny, płaskowyże, pofałdowane tereny i inne deformacje skorupy. Enceladus powinien być geologicznie młody (wiek 100 milionów lat), a jego wnętrze znajduje się w stanie ciekłym. Finalny przelot Cassini nad Enceladusem będzie miał miejsce 19 grudnia 2015 roku na wysokości 4999 km. Jego celem będzie pomiar wewnętrznego przepływu ciepła. Cele misji: charakterystyka geologicznej historii księżyca i procesów fizycznych kształtujących jego powierzchnię, analiza składu i dystrybucji wyrzucanego przez kriowulkany materiału, analiza składu i wewnętrznej struktury Enceladusa, interakcje pomiędzy księżycem a magnetosferą Saturna i jego systemem pierścieni. Zdj. NASA Jet Propulsion Laboratory.

New Horizons dociera do Plutona

W momencie gdy zamieszczam ten post mamy do czynienia z wydarzeniem historycznym z punktu widzenia astronomii i kosmologii. Statek kosmiczny New Horizons właśnie przelatuje w odległości 12 500 km od Plutona, który w sierpniu 2006 roku został zdegradowany do kategorii planet karłowatych. Ten post (mimo że w zasadzie nie dotyczy wulkanów) będzie stale aktualizowany o nowe zdjęcia i informacje. Zdjęcia zrobione przez New Horizons wskazują interesujące struktury geologiczne na powierzchni Plutona: linearne struktury mogą być klifami, kolista struktura może okazać się kraterem impaktowym, dla geologów i geofizyków ciekawa jest też zagadkowa jasna struktura w kształcie serca. Zauważalne jest podobieństwo pomiędzy Plutonem a księżycem Neptuna, Trytonem: zasadniczy brak na powierzchni Plutona struktur impaktowych oraz wykrycie w jego atmosferze rozproszonego azotu i metanu może wskazywać na wulkanizm. Konkretnie kriowulkanizm: gejzery wody, amoniaku i metanu tak jak na Trytonie. Podnoszona jest także możliwość kriowulkanizmu na Charonie, największym księżycu Plutona, którego powierzchnia upstrzona jest głębokimi kanionami. Dodam jeszcze, że na równiku Charona znajduje się ogromny krater impaktowy. Spekuluje się także o obecności chmur na Plutonie, obecności płynnego azotu na powierzchni, być może płynnego oceanu pod lodową (bogatą w metan) czapą.

Wiadomo już ile wynosi średnica Plutona: 2370 kilometrów, co podkreśla fakt, że Pluton jest większy od wszystkich obiektów kosmicznych znajdujących się poza orbitą Neptuna, w tym np. od planety karłowatej Ceres badanej przez sondę Dawn. Średnica Charona wynosi 1208 km. Dwa mniejsze księżyce Plutona, a mianowicie Nix i Hydra mają średnicę (odpowiednio) około 35 i 45 km. Średnice dwóch najmniejszych księżyców Plutona (Styx i Kerberos) jeszcze nie zostały zmierzone.

Nie mogę się doczekać pierwszych szczegółowych zdjęć powierzchni Plutona i ewentualnego potwierdzenia spekulacji o krwiowulkanizmie na jego powierzchni. To musi być coś absolutnie wspaniałego odkrywać nieznane światy tak odległe, że można o nich tylko pomarzyć.

New Horizons zajmuje się obecnie Charonem, a ja z niecierpliwością czekam na zdjęcia powierzchni Plutona i Charona z bliska. EDIT: Już są pierwsze zdjęcia. W pobliżu równika Plutona znajduje się młody (szacowany wiek 100 milionów lat) łańcuch górski o wysokości sięgającej 3500 metrów. Zbudowany jest on z lodu wodnego. Zamarznięta powierzchnia Plutona obfituje w metanowy lód o różnorodnej teksturze. Na powierzchni Charona widoczny jest pas klifów i wgłębień rozciągający się na odległość 1000 km, u góry z prawej strony widoczny jest kanion o głębokości 7-9 km. Niewiele kraterów impaktowych wskazuje na relatywnie młodą powierzchnię największego księżyca Plutona.

Codziennie nadchodzą nowe zdjęcia pokazujące interesujące struktury geologiczne Plutona. W pobliżu słynnej struktury przypominającej serce i na północ od lodowych gór Plutona znajduje się rozległy zamarznięty płaskowyż w wieku nie mniej niż 100 milionów lat (nieformalnie nazwany Sputnik Planum), co wskazuje na aktywność geologiczną planety. New Horizons odkrył też region zimnego i gęstego zjonizowanego gazu dziesiątki tysięcy mil nad Plutonem - w dużej mierze azotowa atmosfera planety jest rozbierana przez wiatr słoneczny i ginie w kosmicznej przestrzeni. Mnie jednak interesuje przede wszystkim jedno: czy na Plutonie są struktury wulkaniczne?

Zdjęcie z 20 lipca przedstawia drugi łańcuch lodowych gór w pobliżu jasnego regionu w kształcie serca Tombaugh Regio. Wysokość zamarzniętych szczytów tego masywu wynosi 1000-1500 metrów. Góry znajdują się około 110 km na północny zachód od wyższego masywu Norgay Montes. Pojawiło się także nieco rozmazane zdjęcie dwóch z piątki księżyców Plutona, a mianowicie Nix i Hydra.

Pluton nie przestaje zaskakiwać. Na wysokości 130 km nad Plutonem unoszą się dwie warstwy mgiełek (jedna 80 km nad powierzchnią Plutona, druga na wysokości 50 km). W atmosferze Plutona New Horizons wykrył obecność etylenu i acetylenu. Owe węglowodory kondensują w cząsteczki lodu w zimniejszych warstwach atmosfery i formują mgiełki. Na płaskowyżu Sputnik Planum odkryto natomiast oznaki pływającego lodu świadczące o aktywności geologicznej. Środek Sputnik Planum jest bogaty w azot, dwutlenek węgla i metanowy lód.

Gejzery na Ceres

Na asteroidzie Ceres naukowcy zatrudnieni w Kosmicznym Obserwatorium Herschela wykryli przy pomocy spektrometru wodę, a konkretnie parę wodną uciekającą z dwóch regionów Ceres. Woda prawdopodobnie pochodzi z erupcji gejzerów (kriowulkanów) bądź sublimacji lodu w obłoki pary. Już od trzydziestu lat podejrzewano, że na Ceres znajduje się woda - w formie wodorotlenku, produktu dysocjacji wody.  Pierwsza hipoteza: kriowulkanizm, czyli gejzery wyrzucające parę wodną zamiast roztopionej skały; druga hipoteza - lód blisko powierzchni Ceres sublimuje bądź przechodzi z formy stałej do gazowej zabierając przy okazji przypowierzchniowy pył i odsłaniając więcej lodu, co zachodzi także na kometach. W 2015 roku do Ceres dotrze sonda Dawn, która odwiedziła pokrytą materiałami z erupcji wulkanicznych Vestę (na jej powierzchni stwierdzono antyczne wylewy bazaltowej lawy). Wykrycie wody na Ceres sugeruje, że asteroidy mogły dostarczyć wodę do ziemskich oceanów.