Odhalená tajemství Venuše

Sdělení o výzkumu povrchu Venuše by mohlo začínat vtipem s osvědčeným schématem: „Pane XY, mám pro vás dvě zprávy. Jednu dobrou a jednu špatnou.“ Začnu tou špatnou (což je pro nás Čechy charakteristické): S automatickou stanicí Mars Observer bylo dne 21. srpna v 9 hodin východního (severoamerického) letního času přerušeno spojení. Družice Marsu byla nenávratně ztracena. Tou dobrou je zpráva o průběhu a výsledcích družice Venus, tzv. Magellanovy mise.

O špatné zprávě (staré sotva pár měsíců) jsme byli v tisku informováni několikrát. O úspěšné Magellanově misi jsme se toho zatím mnoho nedozvěděli. I to je příznačné. Ani politické peripetie této expedice nepostrádají zajímavosti: byla schválena Carterovou vládou, odmítnuta Reaganovou vládou a znovuvzkříšena v „oholené“ formě mnohem později Reaganovou administrativou.

Magellan, umělé kosmické těleso, které bylo určeno k radarovému mapování povrchu Venuše, bylo vypuštěno 4. května 1989 z paluby raketoplánu Atlantis. Po patnácti měsících letu bylo „umístěno“ na dráhu kolem planety Venuše. Radarové záření (na rozdíl od záření viditelného) je schopno proniknout hustou vrstvou oblaků a poskytnout obraz planetárního povrchu, obdobný fotografickému. Obraz je to vskutku fascinující. Prokazuje, že morfologická analogie se Zemí je tu a tam použitelná, ukazuje ale také, že mnohde nestačí.

Venuše je planeta sesterská Zemi, alespoň pokud se týče rozměru, měrné hmotnosti (hustoty) a podle prvých indikací i složení. Je velmi pravděpodobné, že i doba a místo vytvoření obou planet jsou shodné. Venuše má zřejmě podobnou stavbu jako Země (jádro, plášť a kůru) a podobné zásoby radiogenního tepla, které žene interní procesy planety, tvoří sopky atd. V jiných, například orbitálních parametrech, zejména v retrográdní (opačné než Země) a pomalé rotaci (jedna otočka za 240 pozemských dnů), se od Země významně liší. Po objevu hustých oblaků na Venuši a uvědomění, že Venuše je blíže Slunci než Země, osídlila lidská fantazie povrch Venuše dinosauřími příšerkami, plížícími se vlhkým klimatem. Prvá pozorování Venušina povrchu byla provedena radarovými paprsky v sedmdesátých letech z kosmické radarové základny Arecibo na Portoriku. Tam se ukázal - byť jen v hrubých rysech - nespočet morfologických tvarů: impaktových, tektonických a vulkanických. V roce 1984 zmapovaly sovětské Veněry asi 25 % povrchu Venuše s rozlišovací schopností cca 1,5 kilometru. Venuše začínala odhazovat svůj závoj.

Dnes víme, že přes všechny podobnosti složení a stavby „skončila“ Venuše za dobu své existence 4,5 miliardy let někde jinde než Země. Pro nás na Zemi má poznání povrchu Venuše, její atmosféry a skleníkového podnebí zvlášť důležité poselství. Mohli bychom jako Venuše dopadnout. Již v šedesátých letech se ze studia mikrovln vycházejících z Venuše usoudilo, že povrch planety je velice horký. Hustá atmosféra (zhruba stonásobně hustší než zemská a obsahující 97 % oxidu uhličitého) poskytla vysvětlení. I přesto, že je Slunci blíže, absorbuje Venuše celkově menší množství sluneční energie než Země, protože její oblaka odrážejí velké množství energie zpět do meziplanetárního prostoru. Je to však „zpětná neprůchodnost“ vrstvy atmosféry (CO₂), která zabrání odlivu (zpětnému vyzáření) tepla z povrchu planety: tedy klasický skleníkový efekt. Teplota povrchu je zhruba 450 oC. I když má Venuše se Zemí pravděpodobně (řádově) shodné množství uhlíku, a pravděpodobně i shodný vulkanický mechanizmus odplynování, Země má - díky živým organizmům, životu (potažmo přítomnosti vody v tekuté formě), mechanizmy, kterými přebytečný uhlík odbourává a posléze „uskladňuje“: živé a neživé organizmy a uhličitanové horniny v zemské kůře. Tento mechanizmus v současnosti na Venuši neexistuje.

Samotné radarové mapování povrchu je fascinující technickou záležitostí. Kosmické těleso Magellan obíhá kolem Venuše po eliptické dráze vedoucí přes póly rotace. Pomalu se otáčející planeta (240 zemských dnů na jednu otočku) se vždy za tři a čtvrt hodiny každého oběhu tělesa o něco posune: vždy se tedy zaznamená nový, jen nepatrně se překrývající pás „radarových“ (digitálních) snímků. Na Zemi se dostává nejen údaj o poměru vyslané a odražené energie, ale i údaj o posunu frekvence v důsledku Dopplerova efektu. Tyto dvě hodnoty jsou podkladem k vytvoření obrazu. Tím, že radar snímá „do strany“ a nikoliv kolmo na povrch planety, získává se prostorový obraz. Pás je 20 km široký a 15 000 kilometrů dlouhý. K tomu se v jiném profilu a jiným přístrojem zaznamenává kolmý výškový profil. Profil a snímky se později v laboratoři srovnávají. Každý snímek - mozaika, která se vytváří z digitální informace - má rozměr 7 000 x 8 000 pixelů a každý pixel pokrývá 75 metrů. Radarové snímky jsou osvíceny zleva a mají jen nepatrně odlišné vlastnosti než skutečné fotografie (v optické oblasti).

Rozlišovací schopnost 75 metrů pak nabízí množství detailů k interpretaci a dohoda Mezinárodní astronomické asociace, že většina útvarů na Venuši bude pojmenovávána ženskými jmény, popouští uzdu fantazii. Útvary kaňonovitého typu (chasma) by měly nést jména bohyň lovu či měsíce, oválné tvary pak jména bohyň plodnosti, krátery jména známých žen, protažené útvary jména bohyň válek, hory mohou mít jména jakékoliv bohyně, nízké planiny mytologické bohyně, oblasti (regio) jména obryní, rozsáhlé masy země (terrae) by měly být pojmenovány podle bohyň lásky a polygonálně uspořádaná území podle bohyně štěstí či osudu. Tímto výčtem bohyň byly vyjmenovány základní „velké“ rysy Venušina povrchu, jež byly známy z radarových snímků s horší rozlišovací schopností. Nová data rozměru stovek tisíc miliard bitů získaná Magellanovou misí poskytnou informace o tom, jak se asi povrch, jeho útvary a rysy vyvíjely.

Venuše, podobně jako ostatní planety pozemského typu (Merkur, Mars, Země a Měsíc), byla vystavena v geologické minulosti meteoritickému bombardování. To je jeden z mechanizmů tvorby planet a reprezentuje vlastně poslední stadia planetární akrece. Je charakteristickým rysem většiny planetárních povrchů, že čím hlouběji do minulosti, tím je impaktování četnější. Směrem do současnosti však impaktních procesů ubývá: materiál je „vychytán“. Impaktové uloženiny však mají na Venuši své specifické rysy: díky husté atmosféře impaktové vyvrženiny necestují tak daleko, jako na planetách bez atmosféry či s atmosférou řidší. Na straně druhé je pravděpodobné, že impaktové taveniny se udrží na horké planetě podstatně déle tekuté (roztavené) než na planetě, kde jsou velké teplotní rozdíly. Také kompresní rysy jsou na Venuši patrné. Venuše však asi nemá tektonický systém vzájemně „interagujicích desek“ podobný systému, který má Země. V jejím případě mluvíme často o desce jediné. I když se v počátcích interpretace Venušina povrchu nabízely nejrůznější varianty deskově tektonického stylu, ustálil se názor, že podsouvání - subdukce anebo lineární extenze - divergence nejsou na Venuši patrné tak, jako na Zemi. V jednodeskovém modelu se výrazně identifikují tzv. horká místa - „hot spots“ - projevující se sopečnou aktivitou. Sopek je na Venuši bezpočet a velké planiny jsou tvořeny lávovými proudy patrně bazaltové povahy.

Existují tu však útvary, které nemají na Zemi obdobu: ohromné lineamenty vzniklé v důsledku gravitační tektoniky či lávové proudy „narážející“ na horské překážky, ohromné planiny láv anebo impaktových polí. Země je dynamičtější svou erozní činností a schopností zahojit jizvy geologické minulosti.

Povrch Venuše nabízí i mineralogické zvláštnosti. Například se objevuje výrazná korelace mezi „nadmořskou výškou“ (jakousi střední úrovní Venušina povrchu) a odrazovou mohutností vrcholů vysokých hor, indikující, že některé minerály (pyrit) mohou být stabilní ve velkých výškách (tedy za nižší teploty a tlaku), zatímco níže, tedy za vyšší teploty, většího tlaku a v hustší atmosféře, stabilní nejsou.

Není na místě popisovat všechny útvary, které byly dosud zjištěny. Zalistujte stránkami tohoto čísla. To, na co se díváte, je pozorovaná skutečnost miliony kilometrů daleko od nás: Povrch jiného tělesa s rozlišením detailů do 75 metrů. Zahrajte si třeba na prvního plavce po Zambezi. Srovnejte si útvary, které znáte ze Země, s těmi na Venuši. Podobně jsou na tom dnešní planetologové: srovnávací planetologie je v současném stavu asi tam, kde byla geografie a geomorfologie v době poznávání nových světů. Ještě v devatenáctém století i ve století dvacátém byly komparativní práce, taxonomie a zařazování druhů, typů a útvarů označovány jako věda a lidé měli k dispozici pouze oči - viditelnou část spektra. Současnost však planetologii nabízí více. O to hůře se skládá celkový obraz vzniku, vývoje a stavu planetárních těles. K dispozici jsou pozorovací techniky nejen v oblasti viditelného spektra, ale v oblasti infračerveného záření, UV světla i gama záření existuje možnost napodobit mnohé z procesů v laboratoři (impaktní srážky, tavení za vysokých tlaků a teplot), existují omezující podmínky ze studia kosmického materiálu, meteoritů, kosmického prachu i distančního sondování, existují modely stavby pevného tělesa, ale i jeho atmosféry, odvozené z přímých měření. Množství dostupných dat - digitálních obrazů však nejdříve nutí k popisu, srovnání k jakési taxonomické pasti, nutí planetology k popisným pracím. Ti, kteří se odpoutají k pracovním hypotézám, jsou brzy sraženi pozorováními jiných oborů, jiného měřítka z oblastí netušených souvislostí (v mantinelech střízlivé empirické, experimentem ověřitelné vědy). Planetologie je totiž v exponenciálním kvasu. Stačí přečíst jednu dobře fundovanou práci a docela normálnímu šedému a zprůměrovanému mozku se vynoří dvojnásobek, čtyřnásobek, a posléze i osminásobek možných témat, kam měření, srovnání, experimentování a myšlení rozvíjet. Na příval dat je v současné planetologii málo lidí.

Po přistání Apolla 11 na Měsíci v roce 1969 se z Číny ozvaly hlasy, že celá záležitost přistání, procházky po povrchu i zpětného startu byla natočena v Holywoodu. To, co dokázali vyrobit počítačovou animací radarového signálu vyslaného k povrchu Venuše lidé v JPL (Jet Propulsion Laboratory) v kalifornské Pasadeně, předčí mnohonásobně čínskou propagandu. I když není z Pasadeny do Holywoodu nikterak daleko, stačí si sednout k počítači a zpracovávat data získaná družicemi: dnes už není třeba stavět kulisy. „Počítačovou uměleckou tvorbu“, kterou vidíte ve statické podobě na obrázkách na příloze ve Vesmíru, je možné spatřit i v pohybu na filmovém pásu, podbarvenou takty Novosvětské symfonie. Dojem z obrazů a přirozeně i z hudby je ohromný. Podobně jako geniální Antonín Dvořák jsou konstruktéři obrazu Venuše oslněni světem novým, a přitom doznávají, že mají kořeny jinde, ve světě starém. Věřím, že by v tomto případě Antonín Dvořák nenamítl nic proti použití svého díla jako scénického doprovodu. A tak vám všem přeji - pokud film „Let nad povrchem Venuše“ uvidíte - příjemný zážitek.