Čím blíže k jádru planety, tím větší teplo. Co tam dělají mnohakilometrové vrstvy ledu?

Vrstvy planety – příklad Země

Podobně jako strom má své struktury – kůra, dřevo, dřeň, tak i planety mají své vrstvy. Kontinenty se pohybují v rámci tektonických desek, podobné to mají i desky oceanické. Čím by se skrz horninový plášť geologové provrtávali do větších hloubek, tím větší teplotě by muselo čelit čelo vrtné soupravy. Teplota narůstá a po ledu, logicky, ani památka. Zemské jádro je rotující žhavá koule neustále zevnitř vyhřívající planetu. Jenže planeta typu Země je ve vesmíru poměrně ojedinělá. Tak to alespoň udávají Tomáš Petrásek s Julií Novákovou v příspěvku Překážka, nebo výzva pro mimozemský život v časopise Vesmír.

Struktura planety – příklad Ganymed

Ovšem vezměme si za příklad jiné vesmírné těleso, Jupiterům měsíc Ganymed. Planetologové předpokládají, že zmrzlá vrstva ledu na Ganymedu sahá do hloubky zhruba 100 km, kde podobně jako by tomu bylo na Zemi, začíná měnit skupenství. Led vlastně plave na vrstvě vody, „podzemním“, tedy spíše „podganymedovském“ oceánu, který je mnohem větší, než množství vody, které známe z naší domovské planety. A teď dejme slovo fyzice a výše zmíněným autorům „vesmírného“ příspěvku. „Pokud vystavíme kapalnou vodu tlakům mnohonásobně vyšším než v hlubinách pozemských oceánů pak – jak ukázaly laboratorní experimenty – dojde ke vzniku vysokotlakých forem ledu. Oproti obyčejnému ledu, který najdeme v zimě třeba na rybníku, jsou hustší než voda (neplavou) a zůstávají stabilní i při teplotách nad nulou. Čím vyšší tlak tím vyšší teplotu potřebujete k tomu, aby led roztál.“

Fagriel Tobie z Laboratoře planetologie a geodynamiky v Univerzity v Nantes ve své přednášce potvrdil, že planety podobné Zemi mohou mít moře „jen“ 170–230 km hluboké. Pak už totiž začne tlak dosahovat takových hodnot, při nichž se tvoří vysokotlaký led. V praxi to například na Ganymedu vypadá tak, že se pod povrchem střídají vrstvy ledu a vody, přičemž svou úlohu hraje i různá slanost (salinita) vrstev pevné/kapalné vody. I v případě vysokotlakého ledu dochází k pohybům. Zatímco „dole“ se ohřívá a stoupá nahoru, kde opět „zpevňuje svou strukturu“ a pomalu klesá. Není to pohyb ledu jaký známe z našich ledovců, kde „teče“ vlivem gravitace do údolí. Spíše by se to dalo přirovnat hodně pomalému víření vody v hrnci, který zespoda pomalu zahříváme.

Často se říká, že o naší vlastní planetě, například o hlubinách oceánů, toho víme mnohem méně než o vesmíru kolem ní. Že jsme schopni vysadit lidi na Měsíc a plánovat mise k Marsu, ale nejsme schopni „vylodit“ člověka na dně Mariánského příkopu, nejhlubšího místa zemského oceánu. Z hlediska znalostí to není pravda. Vesmír nám totiž neodhalil ani všechny podrobnosti svého vzniku, nedohlédneme (dokonce ani s novým Webbovým teleskopem ne) na jeho konec a na desítky otázek z vesmírné či planetární fyziky máme jen nepotvrzené hypotézy. Zemi známe přece jen mnohem lépe.

Text: Topi Pigula