Technici byli postaveni před složitý úkol, protože věděli, že budou zkoumat svět, jehož detaily nikdo neznal. Cassini totiž byla první sondou, která kolem tohoto plynného obra pouze neproletěla, ale usadila se na jeho oběžné dráze. V průběhu let se ukázalo, jak dobrou práci tehdejší inženýři odvedli. Cassini nejenže dokázala splnit všechny úkoly, které se od ní čekaly, ale již mnohokrát excelovala i na poli, se kterým se při startu vůbec nepočítalo.

Na palubě sondy najdeme několik vědeckých přístrojů, ale dnes se zaměříme na analyzátor kosmického prachu CDA. Cassini během své více než dvanáctileté služby tímto přístrojem prozkoumala miliony a miliony prachových zrn. Drtivá většina z nich byla tvořena zmrzlými kapičkami vody, které do okolí oběžné dráhy vyvrhl měsíc Enceladus, na kterém jsme (díky sondě Cassini) objevili vodní gejzíry stříkající do výšky několika desítek kilometrů.

Umístění přístroje CDA. Zdroj: https://saturn.jpl.nasa.gov/

Jak už jsme řekli, přístroj CDA analyzoval ohromné množství prachových částic, ale i v tomto ohromném přívalu si vědci všimli něčeho neobvyklého. U titěrného podílu analyzovaných částic, konkrétně ve 36 případech, najednou něco nesedělo – částice v porovnání s ostatními vystupovaly z řady a i když jich bylo tak málo, vynutily si speciální pozornost.

Po kontrole naměřených údajů se ukázalo, že jde s největší pravděpodobností o zrnka, která nemají původ ve Sluneční soustavě, ale jedná se o mezihvězdný prach. O existenci těchto částic už věda ví delší dobu. Už v devadesátých letech tato zrnka pozorovala evropsko-americká sonda Ulysses a setkala se s nimi i sonda Galileo. Když se odborníci snažili vystopovat původ těchto částic, dostali se až do blízkého mezihvězdného mraku. Touto téměř prázdnou bublinou plynů a prachových částic naše sluneční soustava značnou rychlostí prolétá při svém oběhu kolem jádra Galaxie. Tyto částice zachytila a na Zemi dopravila také sonda Stardust.

Grafika zobrazující miliony běžných prachových zrnek a pár drobných částic, které přilétávají z jiného směru. Zdroj: https://www.nasa.gov/

„Díky dřívějším objevům jsme čekali, kdy s objevem těchto mezihvězdných cestovatelů přijde i Cassini u Saturnu. Věděli jsme, že když se podíváme správným směrem, tak že bychom je měli objevit,“ prohlásil Nicolas Altobelli, který je členem evropské skupiny vědců, kteří se podílejí na analýze dat z Cassini a také je hlavním autor studie prezentované v časopise Science a dodává: „Každý rok jsme zachytili průměrně jen pár zrnek – od ostatních se odlišovala jednak rychlostí, ale také tím, že přilétala po specifické dráze, která byla odlišná od běžných ledových zrnek, která jsme pozorovali kolem Saturnu.“

Vzájemná rychlost byla opravdu úctyhodná – zrnka se vůči sondě pohybovala rychlostí 72 000 km/h – tato blesková rychlost stačí na to, aby se zrnka vyhnula zachycení sluneční gravitací, která by je natrvalo uvěznila v naší soustavě. Zrnka mezihvězdného prachu tak naší soustavou prolétají jako pověstný nůž máslem. „Jsme nadšeni tím, že Cassini zvládla tyto částice objevit. Navíc to bylo pomocí přístroje, který měl primárně studovat prachová zrna ze saturnových měsíců,“ řekla Marcia Burton z kalifornské JPL a spoluautorka nejnovější studie.

Přístroj CDA (Cosmic Dust Analyzer). Zdroj: https://saturn.jpl.nasa.gov/

Možná si říkáte v čem je objev sondy Cassini unikátní, když mezihvězdný prach detekovaly už zmíněné sondy Ulysses, Galileo a Stardust. Jde o to, že Cassini jako první sonda v historii dokázala u prachových zrn také sama analyzovat jejich složení. Ukázalo se, že jde o poměrně specifickou směs různých minerálů, ovšem bez ledu. Prakticky všechny zachycené částice měly překvapivě podobné chemické složení, ve kterém najdeme prvky jako hořčík, křemík, železo, či vápník. Poměr těchto prvků odpovídá jejich průměrnému rozložení ve vesmíru. Zajímavé ale je, že u reaktivních prvků jako je síra, či uhlík byla jejich koncentrace v pozorovaných zrnech nižší, než kolik by odpovídalo jejich průměrnému rozložení ve vesmíru.

„Hvězdný prach vzniká, když hvězda umírá, ale při množství typů hvězd jsme očekávali, že během našeho dlouhého studia přijdeme do styku se širokým spektrem typů prachu,“ uvedl Frank Postberg z univerzity v německém Heidelbergu, který se podílí na analýze dat z prahového analyzátoru na Cassini a který je také podepsaný pod aktuální studií.

Zrnka mezihvězdného prachu se občas mohou najít v některých typech meteoritů, které je pohltily v době, kdy se formovala Sluneční soustava. Tato zrna jsou stará, nedotčená a jejich složení je pestré. Překvapivě ale částice zachycené sondou Cassini nejsou taková – jejich složení je spíše uniformní. Autoři studie vydané v časopise Science spekulují, že zrna z regionu, kde se rodí hvězdy, mohla být opakovaně zničena a následně zkondenzována při průchodu rázových vln od umírajících hvězd, které prolétaly kolem. To by mohlo mít za následek vytvoření zrn, která sonda Cassini pozorovala u Saturnu.

„Díky tomu, že je sonda Cassini dlouhodobým projektem, jsme z ní mohli udělat něco jako observatoř mikrometeoritů. Poskytla nám výjimečný pohled na prach, který vznikl mimo naši soustavu a který bychom jinak nemohli studovat,“ vysekl sondě pochvalu Nicolas Altobelli.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
https://www.gizmag.com/

Zdroje obrázků:
https://hsto.org/…/d2f/9f1/d4ed2f9f1bf5d4f924c1ef19c31366e8.png
https://saturn.jpl.nasa.gov/…/instrumentscassinicda/images/cda1.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/cassini_extrasolar_dust_main.jpg
https://saturn.jpl.nasa.gov/…/instrumentscassinicda/images/cda2b.jpg

Psáno pro Kosmonautix a osel.cz