Článek
Na trpasličí planetě Pluto nebo také na měsících Jupiteru a Saturnu zvaných Europa a Enceladus jsou podpovrchové oceány kapalné vody. Tamní voda se zřejmě občas rozlije na povrch během kryovulkanických erupcí. Kryovulkanismus nápadně připomíná sopečnou činnost, jak ji známe ze Země. Zatímco pozemské vulkány vyvrhují roztavenou horninu (silikáty), měsíční kryovulkány uvolňují zmrzlé těkavé látky.
Silikátové lávy, jako ty pozemské, tuhnou při teplotách kolem 1000 °C; naopak vyvrhované kryovulkanické materiály mají často teplotu hluboko pod bodem mrazu.
Pokus ve vakuové komoře
Tým Petra Brože z Geofyzikálního ústavu AV ČR a Vojtěcha Patočky z MFF UK chtěl zjistit, k čemu by při vodním výlevu takové „chladné lávy“ mohlo dojít. Proto se rozhodl využít vakuovou komoru GEORGE na Open University v anglickém Milton Keynes. Vědci do komory umístili nádobu se 40 litry vody a sledovali, co se bude dít.
„Únikem páry do okolí voda neustále ztrácí energii, jak skrze vypařování, tak kvůli sublimaci ledu. Dalo se tedy předpokládat, že časem krusta zesílí a voda prostě zmrzne. Ale čekalo nás překvapení,“ popsal Patočka.
Pára totiž měla dostatečnou sílu zdvihnout celé desky ledu. A to tehdy, když krusta dosáhla kritické tloušťky, při které již pod nárazy bublin led nepraskal po částech. Tento proces se několikrát opakoval a vznikla tak složitá vrstevnatá struktura, která oproti dřívějším výzkumům tohoto fenoménu představuje nový aspekt bádání.
Vrstevnaté struktury plné bublin
Každý cyklus zvednutí a opětovného zamrznutí vytvořil novou vrstvu. Voda se snažila „uniknout“ jako pára, zatímco povrch současně zamrzal – a právě tento „souboj“ vytvořil neobvykle vrstvené struktury plné bublin.
„V pozemské laboratoři byla tloušťka takto vzniklého ledu okolo deseti centimetrů. To se může zdát málo, ale musíme si uvědomit, že na tělesech s menší gravitací bude tato vrstva ledu plného bublin úměrně tlustší. Na Enceladu, kde je stokrát menší gravitace než na Zemi, by vrstevnaté ledy mohly dorůst do výšky až několika desítek metrů. Je to kvůli tomu, že hydrostatický tlak, který se hloubkou v kapalině postupně zvyšuje, roste na malém měsíci s hloubkou pomaleji a k varu tak může docházet i ve větší hloubce,“ vysvětlil Patočka, proč by křupavé struktury mohly být na různých tělesech Sluneční soustavy různě mohutné.