Kallisto (Callisto) – měsíc Jupitera, povrch, jádro a možný oceán

Kallisto (Callisto) – tajemný měsíc Jupitera: povrch plný kráterů, možné křemičitanové jádro a hluboký podpovrchový oceán. Objevte jeho ledová i skalní tajemství.

Základní údaje

Kallisto je měsíc planety Jupiter, objevený v roce 1610 Galileem Galileim a pojmenovaný po Kallistovi. Po Ganymedovi je druhým největším měsícem obíhajícím kolem Jupiteru a třetím největším měsícem sluneční soustavy. Kallisto je téměř stejně velký jako planeta Merkur, má 99 % jejího průměru, ale je mnohem méně hmotný. Ze čtyř Galileových měsíců Jupiteru je Callisto nejvzdálenější, jeho poloměr oběžné dráhy činí přibližně 1 880 000 km. Není součástí orbitální rezonance, která se týká tří vnitřních galileovských satelitů, Io, Europy a Ganymeda. Stejně jako pozemský Měsíc rotuje Callisto synchronně se svou oběžnou dobou. To znamená, že jedna strana je vždy otočena k Jupiteru, zatímco druhá strana nikdy nevidí tvář planety. Povrch Callista je méně ovlivněn Jupiterovou magnetosférou než sedm měsíců, které jsou planetě blíže.

Další základní údaje: průměr Callista je přibližně 4 820 km (asi 99 % průměru Merkuru), oběžná doba kolem Jupitera je zhruba 16,7 dne a průměrná hustota činí asi 1,83 g/cm³. Díky své velikosti a relativně nízkému téměř izotropnímu záření od planety se Callisto často uvádí jako jeden z nejbezpečnějších cílů pro případné budoucí lidské mise do joviánské soustavy.

Složení a vnitřní stavba

Callisto má přibližně stejné množství hornin a ledu s průměrnou hustotou asi 1,83 g/cm³. Mezi chemické sloučeniny na povrchu patří vodní led, oxid uhličitý, křemičitany a organické látky. Sonda Galileo provedla průzkum měsíce a odhalila, že Callisto může mít malé křemičitanové jádro a možná i podpovrchový oceán kapalné vody hluboký více než 100 km.

Modely vnitřní stavby naznačují, že Callisto je částečně diferencovaný — to znamená, že se uvnitř částečně oddělily těžší křemičitany od ledu, ale úplné rozvrstvení (velké metalické jádro) je méně pravděpodobné než u některých jiných měsíců. Gravitační a magnetometrická data z průletů sond ukazují, že jádro je relativně malé a rozptýlené. Podpovrchový oceán je hypotézou, která vysvětluje některé pozorované fyzikální vlastnosti (např. vodivost a tlumení přílivových deformací), avšak jeho existence a tloušťka nejsou definitivně prokázány a závisí na obsahu solí, teplotě a historii tepelného vývoje Callista.

Povrch a geologie

Povrch Callista je silně zvrásněný a velmi starý. Povrch nevykazuje žádné známky procesů probíhajících pod povrchem, jako je desková tektonika, zemětřesení nebo sopky, a předpokládá se, že se vyvíjel především pod vlivem dopadů meteoritů. K pozoruhodným povrchovým rysům patří vícekruhové struktury, impaktní krátery různých tvarů a řetězce kráterů (tzv. catenae) a s nimi spojené jizvy, hřbety a usazeniny. V menším měřítku je povrch rozmanitý. Na vrcholcích kopců jej tvoří námraza, v údolích je obklopen hladkou pokrývkou z tmavého materiálu. Předpokládá se, že je to důsledek degradace drobných terénních tvarů, způsobené sublimací. Tomu nasvědčuje i několik malých impaktních kráterů a přítomnost četných malých hrbolů, které jsou považovány za jejich pozůstatky. Absolutní stáří terénních tvarů není známo.

Mezi nejvýraznější povrchové útvary patří rozsáhlé vícekruhové pánve, z nichž největší je Valhalla (o průměru několika set až tisíců kilometrů) a další jako Asgard. Na Callistu jsou také tzv. palimpsesty — plošší, vybledlé stopy po dřívějších impaktech, kde reliéf „vyhladil“ a přetrvává pouze světlejší kruhová značka. Většina povrchu je velmi stará (miliardy let) a nese stopy intenzivního bombardování z raného období sluneční soustavy.

Atmosféra, ionosféra a povrchová chemie

Callisto obklopuje extrémně řídká atmosféra tvořená oxidem uhličitým a pravděpodobně i molekulami kyslíku. Je zde také poměrně intenzivní ionosféra. Předpokládá se, že uvnitř Callista existuje oceán. To může znamenat, že by zde mohl existovat život. Je to však méně pravděpodobné než na blízké Europě.

Atmosféra je tak řídká, že nemá vliv na hustotu a teplotu povrchu ve smyslu pozemského pojetí atmosféry; její stopy však lze detekovat spektroskopicky. Molekulární kyslík pravděpodobně vzniká při bombardování povrchu částicemi z Jupiterovy magnetosféry (radiolýza) nebo při fotochemických procesech. Ionosféra vzniká ionizací těchto plynů a interakcí se slunečním zářením a nabitými částicemi.

Možný oceán a možnosti astrobiologie

Předpokládá se, že uvnitř Callista existuje oceán. To může znamenat, že by zde mohl existovat život. Je to však méně pravděpodobné než na blízké Europě.

Existence podpovrchového oceánu by závisela na zbytkovém teple, přítomnosti solí (které snižují bod tuhnutí vody) a na historii tepelných zdrojů. Na rozdíl od Europy je u Callista přílivové zahřívání mnohem slabší, takže energetické vstupy nutné pro podporu životních procesů by byly omezenější. Přesto obecně platí, že kdekoliv existuje tekutá voda v přítomnosti vhodných chemických živin a zdrojů energie, existuje teoretická možnost mikrobiálního života — otázkou zůstává, zda by pro něj byly podmínky na Callistu příznivé.

Průzkum sondami a budoucí mise

Měsíc zkoumaly různé kosmické sondy od Pioneerů 10-11 až po Galileo a Cassini-Huygens. Callisto je považován za nejvhodnější místo, kde by se mohli usadit lidé pro budoucí průzkum joviánské soustavy.

Pioneer 10 a 11 a následně sondy Voyager poskytly první snímky a základní měření. Sonda Galileo provedla podrobnější průzkum v 90. letech a začátkem 21. století — získala data o gravitačním poli, magnetickém prostředí, složení povrchu a teplotách. Cassini při průletu joviánskou soustavou pořídila snímky ve vyšším rozlišení. V novější době se o hlubší studium ledových měsíců Jupitera zajímají velké programy jako ESA mise JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), která má v plánu detailní průzkum galileovských měsíců včetně průletů kolem Callista, a NASA mise Europa Clipper se zaměřením na Europu (i když její primární cíl je jiný, některé průlety souvisí s širším zkoumáním soustavy).

Význam pro budoucí lidské mise

Callisto se často uvádí jako potenciální „základna“ pro budoucí lidské mise k Jupiteru. Hlavní důvody jsou:

• Nízká úroveň radiace ve srovnání s vnitřními měsíci (Io, Europa) — Callisto leží dostatečně daleko od silných pásů radiace Jupitera.
• Prostorný, relativně stabilní povrch s dostatkem ledu, který by mohl sloužit jako zdroj vody a dalších surovin.
• Snadnější přístup při plánování dlouhodobých misí do joviánské soustavy — menší vlivy přílivového zahřívání a relativní dynamická stabilita dráhy.

Přesto je třeba zdůraznit, že i přes nižší radiační zatížení zůstává prostředí extrémně nepříznivé (velká vzdálenost od Slunce, nízké teploty, slabá atmosféra), a realizace lidské základny na Callistu by byla technologicky náročná a nákladná.

Závěr

Callisto je fascinující ledovo‑kamenný měsíc s velmi starým, silně kráterovaným povrchem a složitou vnitřní strukturou, která může zahrnovat podpovrchový oceán. Jeho relativní klid a nízká radiační zátěž ho činí zajímavým cílem pro další robotické i případně lidské mise. Budoucí pozorování a mise pomohou objasnit otázky týkající se jeho vnitřní diferenciace, existence oceánu a potenciálních podmínek pro vznik nebo udržení života.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to Callisto?

Otázka: Jak velký je Kallisto ve srovnání s Merkurem?

Otázka: Kde Callisto obíhá kolem Jupiteru?

Otázka: Jaké jsou některé pozoruhodné rysy na jeho povrchu?

Otázka: Jaký typ atmosféry obklopuje Callisto?

Hledání podle dopisu