Počkat, pod tím je přece jen oceán?

Dovolte, abych vám to nastínil. Saturn má malý měsíc Enceladus – zhruba tak široký jako americký stát Arizona – a jeho povrch vypadá jako obrovský kluziště. Ale to, co vědce nenechává spát, je právě to, co se skrývá pod touto ledovou vrstvou: globální oceán. A ten vystřeluje hmotu do vesmíru.

Blízko jižního pólu má ledová kůra praskliny, které fungují jako gejzíry a vyvrhují vodní páru a ledové částice do prázdna. Tyto částice se nakonec stávají součástí Saturnova prstence E. Je to upřímně řečeno jedna z nejpodivnějších věcí v naší sluneční soustavě – měsíc, který je v podstatě sněhovou koulí, neustále erumpující.

Vědci se roky zabývají těmito drobnými ledovými zrny, aby pochopili, co se skrývá v tom skrytém oceánu. Bez toho, abychom museli vrtat skrz 20–30 kilometrů ledu. Kosmická sonda Cassini za nás mezi lety 2004 a 2017 odvedla těžkou práci a sbírala částice pomocí analyzátoru kosmického prachu.

Něco nesedělo

Tady to začalo být divné. Když výzkumníci analyzovali 961 ledových částic bohatých na různé soli, očekávali, že najdou přibližně podobné chemické složení. Vždyť tato zrna pocházela ze stejného oceánu, že?

Omyl.

Některá zrna byla plná chloridu sodného (v podstatě kuchyňské soli). Jiná měla vysoké hladiny uhličitanů nebo fosforečnanů či chloridu draselného. To samo o sobě není překvapivé – oceány obsahují různé minerály. Skutečně divné je to, že chloridy a uhličitany se téměř nikdy neobjevovaly ve stejném zrnu.

Kdyby se všechno před zamrznutím homogenně smísilo, očekávali bychom, že se občas objeví společně. Ale neobjevily se. Dělo se něco jiného.

Efekt zmrzlinového poháru

Tady to začíná být opravdu zajímavé (slovní hříčka je záměrná).

Tým výzkumníků z Tokijského institutu pro vědu o Zemi a životu se rozhodl v laboratoři napodobit kapky z oceánu Enceladu. Vytvořili malé kapky – asi 200 mikrometrů v průměru – obsahující hlavní soli, o kterých se předpokládá, že se v tom oceánu nacházejí. Poté je za různých podmínek zamrazili a sledovali, co se stane.

Výsledky byly osvěžující.

Když se kapky zamrzaly pomalu (asi 10 kelvinů za minutu nebo méně), různé soli se během procesu mrznutí od sebe oddělily. Vytvořily zřetelné oblasti, podobně jako když u pomalu zamrzlého kostky ledu z vodovodní vody vidíte různé vrstvy.

Ale když se tytéž kapky zamrzly rychle? Soli zůstaly rovnoměrně smíšené.

„Překvapilo nás, že diverzita pozorovaná sondou Cassini může vzniknout z kapek pocházejících v podstatě ze stejné oceánské vody,“ vysvětlil profesor Jasuhito Sekine. Diverzita, kterou vidíme v těch malých ledových zrnech, neznamená, že je samotný oceán chemicky chaotický. Jen to znamená, že cesty kapek jsou složitější, než si kdokoli uvědomoval.

Dlouhá a pomalá cesta k povrchu

Vědci předpokládají, že se uvnitř Enceladu děje následující:

Oceánská voda nevystřeluje přímo do vesmíru. Místo toho se vytvářejí kapky,