Rejtélyes Jupiter 3. rész – Titokzatos holdak

63 hold kering a bolygó körül, köztük néhány akkora, hogy bolygónak is beillene. Ezek azért rejtélyesek, mert a kisebb bolygók és holdak általában gyorsabban lehűlnek. Hogyan lehetnek ezek mégis forrók és geológiailag aktívak? A válasz egyben a tudomány Szent Gráljához is elvezethet. Van-e élet más égitesteken?

A négy legnagyobb hold a Ganümédész, a Kallisztó, az Io és az Európa. Mindegyik egészen más, döbbenetes meglepetéssel szolgál. Mialatt a Ganümédész egyszer befutja a pályáját, az Európa kétszer, az Io pedig négyszer kerüli meg a bolygót. Ez nem a véletlen műve. A holdaknak ez a gyönyörű, kozmikus tánca fejlődési folyamat végeredménye.

A csillagászok azt várták, hogy a Jupiter holdjai hideg, halott kő- és jégdarabok lesznek, a Galileo viszont tevékeny, mozgalmas égitesteket talált.

Ganümédész: a legnagyobb
A Ganümédész, a legnagyobb hold a Naprendszerben. Ha a Jupiter helyett a Nap körül keringene, akkor a csillagászok bolygóként tartanák számon. A NASA által készített felvételeken hegyeket, völgyeket, krátereket és megdermedt lávafolyásokat látunk.

A Ganümédész (Forrás: NASA)

A csapat szinte rögtön rábukkant valami rendkívülire. A Galileo magnetométere meglepő értékeket jelzett: a holdnak mágneses tere van.

A Ganümédész az egyetlen hold a Naprendszerben, amely önálló mágneses térrel bír. Ez azért rejtélyes, mert az égitestet szilárdnak gondolták. Ha a Ganümédész mágneses teret kelt, akkor olvadt maggal kellene rendelkeznie. A Ganümédész mágnesességének felfedezése csak tovább mélyíti a bolygók keletkezésével kapcsolatos rejtélyt. A Ganümédész története során olyan eseménynek kellett bekövetkeznie, amely elég nagy erejű volt a hold felforrósításához.

Csakhogy a Ganümédész állandó mágneses tere mellett a Galileo egy másik, változó teret is kimutatott. Ez arra utal, hogy feltehetően folyékony vízből álló óceán van a Ganümédész belsejében. A kutatók gyanúja szerint ez az óceán mélyen a hold kőzetkérge alatt rejtőzik. A csoport szívesen megvizsgálta volna, de a Galileo pályáját követve elhagyta a Ganümédészt.

Kallisztó: a legkülső
Talányokban a Jupiter legkülső holdja, a hideg, sziklás Kallisztó is bővelkedik. A Naprendszerben a legidősebb, és kráterekkel legsűrűbben telehintett felszínét ősi meteorbecsapódások hegei borítják. A különösen világos peremű kráterek felszították a csillagászok érdeklődését. Mintha a felszín félresöpört sötét anyaga alól bukkanna elő az alsó, világosabb réteg. Ilyesmit a Földön sohasem tapasztaltunk. Mi lehet a lekopott anyag, és milyen folyamat okozta a lekopását?

A Kallisztó meteorkráterekkel sűrűn szabdalt felszíne (Forrás: NASA)

Bár a felszínen –173 Celsius fokos hőmérséklet uralkodik, a Galileo adatai arra utalnak, hogy a Ganümédészhez hasonlóan a Kallisztó sem lehet teljesen fagyott. Az ott észlelt gyenge mágneses tér alapján ennek is lehet óceánja, bár az adatok ellentmondásosak. A Galileo más műszerei szerint a Kallisztó 200 kilométeres mélységtől egészen a magig kőzetek, fémek és jég keverékéből áll. Újabb rejtély.

A bolygóknak és holdaknak a kialakulásuk elfogadott elmélete alapján fel kell forrósodniuk, amikor az alkotórészeik először összeállnak. Ez a hő szétválasztja a jeget a kőzetektől. ülönös, hogy a Kallisztón ez nem történt meg. Ez azt jelentené, hogy a belseje sohasem forrósodott fel igazán, de hogyan jöhet létre egy ekkora hold anélkül, hogy felmelegedne? A Kallisztót még ma sem értjük igazán. Mint a Jupiter rendszerében oly sok minden, a Kallisztó is több kérdést vet fel, mint amennyire választ ad. Nem tudjuk, hogy mi zajlik a hold belsejében, de még azt sem, hogy milyen anyagok borítják a felszínét.

Io: a legaktívabb
A Jupiter következő holdjának története sem kevésbé különös. Az Io ugyanakkora, mint a mi Holdunk. A négy nagy hold közül ez kering legközelebb a Jupiterhez. A Naprendszer valamennyi égiteste közül itt a legerősebb a vulkáni tevékenység. Több mint 400, akár 200 kilométeres átmérőjű vulkánja van. Ha madártávlatból láthatnánk, az Io csodálatos látványt nyújtana. Sok száz kilométer magas füstoszlopokat, roppant lávafolyamokat és bugyogó lávatavakat látnánk. A vulkánok szüntelenül alakítják az Io felszínét.

A Galileo felvételei egészen mások, mint amiket mintegy 20 évvel korábban a Voyager sugárzott. De hogyan mehet át a táj ilyen drámai változáson ilyen rövid idő alatt? Roppant kráterek jelennek meg és tűnnek el. Az eltűnésük látszólag az óriási, több mint 300 kilométer magasba feltörő kéntartalmú gázfelhőkkel függ össze. A kutatók arra következtettek, hogy a felhőkből kihulló finom anyag rakódik le a felszínre, és hosszú távon ez koptatja le a krátereket.

Az Io felszínét működő
vulkánok teszik változatossá
(Forrás: NASA)

Ám, ahogyan a Jupiter többi holdjánál, itt is van még nyitott kérdés. Ennyi vulkáni tevékenység óriási mennyiségű hőt kíván, de az vajon honnan származik? A Naptól 800 millió kilométerre lévő Iónak túl hidegnek kellene lennie, de egyértelműen nem az.

Lehet-e a magyarázat a gravitáció? A Jupiter tömegvonzása tartja a pályáján az Iót, ám az a keringése során időnként a többi hold közelébe ér, amelyek az ellenkező irányba vonzzák. Az Io alakja ettől eltorzul, a torzulás pedig hőt fejleszt. Miközben a Jupiter holdjai a bolygó körül keringenek, az erők több irányba húzzák és összenyomják őket. Az ezzel járó súrlódással keletkező hő olvasztja meg az Io belsejében a kőzeteket, és táplálja a vulkánokat. Olyan árapályt okoz az Ión, amilyet a Hold a földi óceánokon, csakhogy az Ión az egész felszín több mint 100 méterrel megemelkedik. Bámulatos felfedezés. Egy égitest, amelyre akkora erők hatnak, hogy gyurmaként alakítják.

Európa: az élet hordozója?
A Jupiter holdjai közül azonban talán nem is az Io a legkülönösebb. A Következő hold, amely a Galileo útjába esett, az Európa. Felszínét furcsa geológiai képződmények és a jégen át húzódó párhuzamos sávok borítják. A jégvilág nem mindennapi titkot rejt. Lehet, hogy az élet feltételeivel is rendelkezik?

A Jupiter Európa nevű holdjáról a korábbi műholdak által készített felvételek rózsaszínbe játszó fehér tájat tárnak elénk. A Galileo viszont a vártnál kevesebb meteorkrátert talált. Ez annyit jelent, hogy a krátereket valami elsimítja. Mivel az Európa felszíne jégből áll, a csillagászok úgy vélik, hogy víz bugyoghat fel a mélyből.

Ez a hold annyira érdekfeszítő, hogy a csillagászok szeretnék alaposabban is megvizsgálni, ám ehhez a tervezettnél több időt kell az Európánál tölteni. Az eredeti menetrend szerint az Európát csak háromszor kerülte volna meg a Galileo, de a leletek olyan csábítóak voltak, hogy végül néhány körrel még meghosszabbították a megfigyelését. A Galileo első feladata az volt, hogy részletesebb felvételeket készítsen a holdról. A kérdés az, hogy mennyire aktív az Európa felszíne, és hogy a becsapódási krátereket eltörlő folyamatok gyorsak, vagy gleccserszerűen lassúak.

Mindennapi tudomány – Irány a Jupiter! A mintegy 140 ezer kilométer átmérőjű, főként hidrogén és hélium alkotta Jupiter egy igazi óriás, 63 holdjával kis túlzással afféle „miniatűr naprendszernek” is nevezhető. A lenyűgöző méretek azonban egyéb szélsőségekkel és furcsaságokkal is együtt járnak a Jupiter esetében: felszíne felett hol gigantikus, több száz kilométer magas vulkáni felhők gomolyognak az ég felé, hol meg Föld-nagyságú, több évszázados élettartamú viharok tombolnak lenyűgöző erővel – a jeges felszín alatt pedig mindeközben furcsa mozgások zajlanak, az élet esetleges jelenlétét sugallva a tudósok számára? És ha a Jupiter ígéretes kutatási terep az ember számára, Európa nevű holdja maga a beteljesülés, hisz – immár bizonyítottan – folyékony víz található a felszínén! A National Geographic filmjében izgalmas űrutazásra indulunk a Jupiterhez és holdjaihoz a Galileo űrszonda segítségével.

A kutatók első becslései szerint a folyamat évmilliókat is igénybe vehet. Ez gyorsan megváltozott. Az Európa felszíne egyre fiatalabb lett: először néhány milliárd évről beszéltek, aztán a következő fordulónál 100 ezer évesre becsülték, s mire a szonda ismét megkerülte, már azt mondták, hogy a hold jelenleg is aktív.

Az Európa mágneses terének vizsgálata során a Galileo újabb rejtély nyomára bukkant. Miközben a hold a Jupiter körül kering, a mágneses tere is változik. Az Európának bizonyára van egy vezető rétege, amely átengedi a Jupter mágneses terét. Ezt csak egyvalami okozhatja, és ez nagy meglepetést okozott a Galileóval dolgozó csoportnak: a jég alatt húzódó kiterjedt óceán, amely a kutatók szerint az egész bolygót elborítja 160 kilométer mélységig, így ez a legnagyobb folyékony víztömeg a Naprendszerben. Ha így van, akkor először egy alapvető kérdést kell megoldani. Az Európa felszíni hőmérséklete a mínusz 93 fokot is elérheti. Miért nem fagy meg egy ekkora óceán, ilyen távol a Naptól? A csillagászok szerint az ok ugyanaz, ami az Io vulkánjait működteti. A Jupiter tömegvonzása megnyújtja és összenyomja a holdat, és ezzel hőt fejleszt a belsejében. Ez a hő tartja állandó mozgásban a felszínt.

Ugyanez adhat magyarázatot az Európán megfigyelt különös képződményekre is. A Galileo felvételein hegyvonulatok hálózzák be az Európát. Ezek a különös formák több ezer kilométer hosszan nyúlnak el, általában párosával, amelyek egy hegygerincből, egy közbülső völgyből és még egy gerincből állnak. Különös alakzatok, amilyenekhez hasonlót sem látunk a Földön.

Az Európa jellegzetes párhuzamos gerincekből álló lineáris felszíni képződményei (Forrás: NASA)

A hegyvonulatok kezdetben rejtélyesnek tűntek, de a csillagászok gyorsan előálltak a magyarázattal. Amikor az Európát eltorzítja a Jupiter tömegvonzása, a felszíne meghajlik és felreped. Az összepréselt és meghajlított kéreg a repedések mentén oda-vissza csúszkál. Az egymáson elmozduló tömbök között hő fejlődik, s a melegebb kéreg torlódik fel azokká a különös gerincekké, amelyeket megfigyelhetünk, és amelyek behálózzák az Európa tundráit. A Galileo egy szüntelenül mozgásban lévő világot tárt fel, bizonyítva, hogy a jég alatt meleg rejtőzik.

A felszíni anyag áramlásai jégvulkánok vagy gejzírek jelenlétére utalhatnak. A jégen megfigyelhető barnásvörös foltok ott keletkeznek, ahol a jég repedésein feltör a hold belsejének sós vize. Gödröket, foltokat és domborulatokat látunk az Európa felszínén. Ezek a felemelkedő melegebb jéggel állhatnak kapcsolatban, amely úgy száll felfelé, mint egy lávalámpában. A hold belsejének melege akár melegvizes kürtőket is létrehozhatott az óceánban. A Földön a tengerfenék ilyen kürtői az élet csomópontjai. A Galileo adataiból arra lehet következtetni, hogy az Európa felszínén fagyott széndioxid is van, ami talán a lenti óceánból szállt fel. Ha így van, akkor ez nagy jelentőséggel bír, hiszen a széndioxid elengedhetetlen az élethez.

Azt jelentené mindez, hogy az Európán élet is van? Ahol a víz és az élethez szükséges többi anyag is jelen van, ott jó eséllyel élet is létezik. Úgy tűnik, hogy az Európán mindez együtt van. Ha életre találnánk az Európa óceánjában, azzal hatalmas lépést tennénk annak kiderítése felé, hogy egyedül vagyunk-e a Világegyetemben, vagy az élet mindenütt elterjedt. Az élet utáni kutatás ellenállhatatlan kísértés. A tudósok mindent elkövetnek, hogy visszatérhessenek az Európára. Abban bíznak, hogy a következő évtized végére forradalmian új szondát állíthatnak pályára a hold körül. A Europa Explorer teszi majd meg az első lépést, hogy megválaszolhassuk a nagy kérdést.

A cikk első részét itt olvashatja.

A cikk második részét itt olvashatja.

Kapcsolódó cikk:
Pokoli Jupiter?