Led – tentokráte pod povrchem Vesty

Ačkoli mezi odbornou veřejností dlouho převládal názor, že planetka (resp. trpasličí planeta) Vesta je zcela suché místo, panují zhruba na polovině Vesty takové podmínky, které umožňují přítomnost vody. Vesta je příliš malá na to, aby si udržela atmosféru – přestože je druhým nejhmotnějším tělesem oblasti planetek mezi Marsem a Jupiterem. Voda by se na ní mohla nacházet jedině ve formě vodního ledu. Pozemská pozorování zatím vodní led na Vestě nepotvrdila, avšak existují dobré důvody, proč vodní led na Vestě pravděpodobně existuje.

V lednu 2012 zveřejnili Timothy Stubbs (NASA Goddard Space Flight Center) a Yongli Wang (Goddard Planetary Heliophysics Institute, University of Maryland) v časopise Icarus výsledky počítačových modelů možnosti výskytu vodního ledu na Vestě. Modely jsou založeny na pozorováních zejména z Hubblova teleskopu.

Vodní led se ve sluneční soustavě vyskytuje na řadě míst, především ve větší vzdálenosti od Slunce. Avšak byl nalezen i na Měsíci, a dokonce i na Merkuru, na dnech kráterů poblíž pólů. Na dno některých kráterů nikdy nedopadne sluneční záření. Led byl na těchto místech skutečně objeven. Objev znamenal ve své době senzaci, protože teplota povrhcu na denní straně Měsíce může vystoupit až na 123 °C, a na Merkuru dokonce 430 °C. Měsíc ani Merkur nemají atmosféru, a tak teplota povrchu na jejich noční straně klesá téměř k absolutní nule: −240 °C na Měsíci a −163 °C na Merkuru. Přítomnost ledu na Měsíci a Merkuru je umožněna tím, že osy rotace těchto těles jsou prakticky kolmé k rovinám jejich oběhu kolem Slunce. Osa rotace Měsíce je skloněná ke kolmici k rovině dráhy jen o 3,60° až 6,69° (kolísá), u Merkuru pouze o 0,01°.

Další významné těleso v relativně vnitřní části sluneční soustavy, které disponuje vodním ledem, je Mars. Na Marsu, o kterém jsme nedávno psali, panují poněkud jiné podmínky. Mars má vlastní atmosféru, i když řídkou. Kromě toho je mnohem hmotnější. Mars nemá vlastní silné magnetické pole, narozdíl od Země, takže není tak dobře chráněn před elektricky nabitými částicemi ze Slunce. Osa rotace Marsu je skloněná k rovině oběžné dráhy o 25,19°. Nikde na Marsu nenajdeme místo s podobnými vlastnostmi jako mají krátery poblíž pólů na Měsíci nebo Merkuru. Přesto se na Marsu udržují polární čepičky tvořené zčásti vodním ledem, zčásti ledem kysličníku uhličitého. Mnoho ledu je také ukryto pod povrchem ve zmrzlém oceánu přikrytém jen asi 1 metru silnou vrstvou prachu.

Vesta se podobá Marsu v tom, že sklon její osy rotace je 27°, tedy natolik velký, že na dnech polárních kráterů se prakticky nemůže nacházet místo, na které nikdy nedopadá sluneční záření. Podobně jako Mars, ani Vesta nemá magnetické pole. Měsíci a Merkuru se Vesta podobá tím, že nemá atmosféru. To jsou okolnosti, které hovoří spíše proti výskytu vodního ledu. Vesta však obíhá ve větší vzdálenosti od Slunce: 2,151 až 2,572 AU. Teplota na povrchu Vesty kolísá od −188 °C do −3 °C. Led se na povrchu malého tělesa bez atmosféry, vystaven slunečnímu záření, nechráněný nebo chráněný slabou vrstvou regolitu udrží dlouhodobě při teplotě −128 °C nebo nižší. Na rovníku Vesty je průměrná teplota −123 °C. To je sice o 5 °C více, ale rozdíl není velký. Přibližně od 27° severní (resp. jižní) šířky směrem k pólům bychom našli průměrnou teplotu pod −128 °C. Takové jsou podmínky dnes. V minulosti však mohla mít rotační osa Vesty jsou orientaci. Vesta nemá na rozdíl od Země žádný hmotný měsíc, který by pomohl rotační osu stabilizovat. Ta proto může dlouhodobě kolísat – podobně jako je tomu u Marsu. Proto je pravděpodobnější, že pokud na Vestě existuje led, bude to v dostatečné hloubce pod povrchem. Na Vestě jsou však velké krátery, jejichž dna – přestože je přímé sluneční světlo občas také zasáhne – jsou osvětlena po mnohem kratší dobu a teplota by zde mohla být až o 100 °C nižší než v okolí. To se může týkat kráterů o průměru nad 10 km, kterých je na Vestě několik.

Přítomnost nebo nepřítomnost eventuálně množství a rozdělení vodního ledu na Vestě má velkou vypovídací hodnotu. Může nám objasnit mnoho otázek týkajících se vzniku a vývoje planetek, období velkého bombardování a geologie planetek.

Z pozemských poorování vyplývá, že led se na povrchu Vesty patrně nenachází. Důkladná analýza dat ze sondy Dawn však může přinést poznatky, které dosavadní závěr zpochybní. Na palubě sondy Dawn pracuje (kromě jiných) spektrometr GRaND (Gamma-Ray and Neutron Detector), který dokáže zjistit přítomnost abnormálně velkého množství atomů vodíku. Více atomů vodíku obsahují molekuly některých anorganických sloučenin. Z nich nejrozšířenější je právě voda. Voda může být v horninách vázaná i ve formě hydrátů – krystalů obsahujících vodu vázanou s jinými sloučeninami. Pro Stubbsovy a Wangovy počítačové modely měly význam i přesnější informace shromážděné sondou Dawn o tvaru Vesty.

Případný přímý důkaz přítomnosti nebo naopak nepřítomnosti vodního ledu na Vestě bude mít velký vliv na další výzkum malých těles sluneční soustavy.