Kolem planety Saturn obíhá nejméně 146 měsíců. Jeden z nich se jmenuje Mimas. Na teleskopických snímcích vypadá Mimas šedě a hrozivě. Jeho povrch se skládá převážně z vodního ledu a je posetý impaktními krátery. Díky obrovskému kráteru o průměru asi sto třicet kilometrů a stěnám vysokým pět kilometrů vypadá Mimas jako vesmírná stanice „Hvězda smrti“ z filmů Hvězdné války. Teprve nedávno vědci prokázali, že se v jeho nitru skrývá oceán. Mimas objevili impozantní sourozenci, kteří sestrojili teleskop, jenž se zapsal do historie.
Mimas je ve skutečnosti malý.Jeho průměr je pouze necelých 400 kilometrů. Celá jeho plocha je menší než plocha Španělska. Ale přestože malý Mimas obíhá kolem Saturnu, který je od Země vzdálen více než jeden a půl miliardy kilometrů, byl objeven již v roce 1789. Umožnil to obrovský dalekohled, který se zapsal do historie.
Velký čtyřicetistopý dalekohled
Mimas objevil 17. září 1789 německo-britský astronom Wilhelm Herschel svým dvanáct metrů dlouhým (neboli čtyřicetistopým) zrcadlovým dalekohledem, který sestrojil společně se svou sestrou Caroline, a který půl století držel světový rekord jako největší dalekohled. Jeho stavba trvala několik let, mimo jiné kvůli důmyslně vyrobenému zrcadlu uvnitř dalekohledu. Aby si Herschel mohl prohlédnout obraz, musel vylézt až ke vchodu do tubusu dalekohledu, který směřoval k obloze. Odtud se mohl podívat dolů na zrcadlo uvnitř.
Byla to impozantní stavba, kterou financoval tehdejší britský král Jiří III., jenž Herschela jmenoval dvorním astronomem poté, co v roce 1781 objevil tehdy ještě neznámou planetu Uran menším dalekohledem, čtiřicetistopý dalekohled v té době ještě nebyl postaven. Wilhelm Herschel však nebyl jediný, kdo od krále získal finanční prostředky na výzkum – místo astronoma získala i jeho sestra Caroline Herschelová.
Matka Caroline Herschelové chtěla, aby se její dcera stala pomocnicí v domácnosti. Její otec, který byl sám hudebníkem, chtěl, aby se Caroline stala hudebnicí. Souběžně se zpěvem se však Caroline učila také astronomii a matematice. Učila se od svého bratra Wilhelma. Když byl Wilhelm jmenován astronomem u královského dvora, stala se jeho asistentkou. Za svou práci dostávala 50 liber ročně – stala se tak první známou astronomkou a pravděpodobně první vědkyní v Anglii, která byla za svou práci placena.
Oceán tekuté vody pod kilometry ledu
V nedávné době astronomové potvrdili starší domněnku, že Mimas může pod svým tlustým ledovým pláštěm skrývat tekutý oceán. Toto zjištění mění definici toho, co může být oceánský měsíc. Na první pohled totiž Mimas – přezdívaný“Hvězda smrti“, protože díky velkému kráteru připomíná vesmírnou stanici Impéria z Hvězdných válek – nevypadá jako těleso, od kterého by vědci očekávali, že na něm bude existovat oceán. Vlastně ani nevypadá, že by byl schopen tak rozsáhlé těleso kapaliny vůbec udržet.
Tým, který stojí za tímto vodním objevem, odhaduje, že oceán se nachází asi 12 až 18 mil (20 až 30 kilometrů) pod povrchem ledové kůry Mimasu; vědci se také domnívají, že je relativně mladý, protože se objevil teprve před 2 až 25 miliony let. Přestože oceán zůstal skrytý po miliony let, zdá se, že tvoří nejméně polovinu objemu měsíce.
Mimasovo „kymácení“
Lainey a jeho kolegové objevili první náznaky toho, že Mimas má pod povrchem kapalný oceán, když použili data ze sondy Cassini ke objasnění mezery Saturnových prstenců, který se nazývá „Cassiniho dělení“. V roce 2010, kdy se tým snažil zjistit, zda změna oběžné dráhy Mimasu mohla způsobit Cassiniho rozdělení , zaznamenal zvláštní posun v rotaci měsíce i jeho oběžné dráze. V roce 2014 tým určil, že tyto velké librace jsou buď důsledkem toho, že Saturnův měsíc má deformované, pevné kamenné jádro – nebo podpovrchový oceán , který by umožňoval oscilaci jeho vnějšího pláště nezávisle na jádru.
Průlom nastal, když tým konečně vymodeloval pohyb Mimasu a zjistil, že skalnaté jádro by mohlo být příčinou pozorování pouze v případě, že by bylo protáhlé a ploché jako palačinka. To samozřejmě neodpovídalo tomu, co tým pozoroval ve skutečnosti, ale navíc způsob, jakým se dráha Mimasu od roku 2014 vyvíjela, také nabídl podporu hypotéze globálního podpovrchového oceánu.
„Neexistuje žádný pevný vnitřek, který by byl slučitelný s rotací a oběžným vývojem Mimasu,“ řekl Lainey. „Je úlevné, že se nám nakonec podařilo prokázat, že to je řešení.“
Výzkum týmu byl zveřejněn ve středu (7. února) v časopise Nature.
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06975-9