Na Zemi je více než 1500 sopek, z toho každý rok 50 až 70 z nich exploduje a vyhrne množství roztavených hornin. Sopky ale nacházíme i mimo naši planetu a ne vždy je tvoří právě horniny. „Když máte látku, kterou v pevné fázi začnete zahřívat, tak máte možnost vytvořit jiné, exotičtější formy vulkanismu,“ vysvětluje pro Redakci IKSŽ planetární vulkanolog Petr Brož z Geofyzikálního ústavu Akademie věd. Jako příklad zmiňuje kryovulkanismus, který se nejčastěji spojuje s vodou.
Obrovské množství vody v tekutém skupenství na Zemi pravděpodobně způsobuje pohyb litosférických desek. Je voda tak významným hybatelem sopečných jevů i mimo naši planetu?
Na Zemi díky deskové tektonice a asi i vodě máte spoustu sopek. Ty jsou vázané na subdukční zóny, které způsobují explozivní vulkanismus. Když se ale podíváte po jiných kamenitých tělesech ve Sluneční soustavě, tak Merkur, Venuše, Mars ani Měsíc nevypadají, že by potřebovali velká kvanta vody k tomu, aby sopečná činnost fungovala. Samozřejmě ale pomáhá.
Jakmile budete mít někde v hlubinách vodu, tak snižujete teplotu tavení a vám se může dostávat na povrch víc magmatu. Pak se ale dostáváme ke kryovulkanismu. To jsou tělesa, kde voda roli hraje, ale je to úplně něco jiného, než vulkanismus tvořený silikátovými roztavenými horninami.
Říkáte kryovulkanismus. O jakém teplotním rozdílu se bavíme ve srovnání s tím silikátovým, který tvoří roztavené horniny?
Je to markantní rozdíl. U silikátového vulkanismu se na Zemi pohybuje teplota lávy někde mezi 650 až 1200 stupni Celsia. V případě kryovulkanismu potřebujete mít kapalnou vodu. To znamená, že stačí teplota nad bodem mrazu. Může to být 0 stupňů Celsia, nebo i několik minus desítek stupňů, kdyby tam bylo větší množství solí.
Kryovulkanismus se ale netýká jenom vody. Sopky mohou chrlit metan, tekutý dusík nebo čpavek. Je v něčem voda specifická?
Voda je po Sluneční soustavě extrémně rozšířená. Bude i nejspíš rozšířená ve vesmíru. S vodním ledem se setkáváte všude možně, protože je pro přírodu snadné ho vyrobit. Když pak budete mít další látku, kterou v pevné fázi začnete zahřívat, tak máte možnost vytvořit i jiné, exotičtější formy vulkanismu. Nicméně voda je opravdu nejrozšířenější a proto je valná většina útvarů, které pozorujeme, spjata s její aktivitou.
Na kterých tělesech nejčastěji kryovulkanismus pozorujeme?
Bezpečně víme, že je aktivní na měsících Enceladus a Triton. Stále větší část vědecké obce si myslí, že se nachází i na Europě. Napadá mě ještě trpasličí planeta Ceres. Ale historických dokladů o tom, že případů, kdy ke kryovulkanismu docházelo někdy v historii, když ta tělesa měla více vnitřního tepla, je řada.
V čem se liší a v čem je stejný vulkanismus tvořený horninami, který známe tady ze Země, a kryovulkanismus?
Kdybyste se na to podíval z pohledu fyziky, tak je to podobné – stále potřebujete roztavit pevnou látku, vznikne vám kapalina, tu dokážete dostat na povrch a ona se vám začne rozlévat nebo trhat. To spojuje kryovulkanismus s pozemským silikátovým vulkanismem, kdy sopky na Zemi vytvářejí lávové proudy, které se opět rozlévají nebo trhají.
Ale složení jiných látek a důvody, proč vystupují na povrch, jsou úplně jiné. Normální magma na Zemi má menší hustotu než okolní horniny, takže se dostává nahoru snadno. Voda má ale hustotu větší, takže má tendenci se v ledu protavovat do hlubin. Musí tu být elementární rozdíl v tom, co způsobuje, že se nám kapalina na povrch vůbec dostane.
Doposud jsme mluvili o silikátovém vulkanismu a kryovulkanismu. Jsou ještě nějaké další druhy?
Najděte si, jak vypadá asfaltová sopka. Na dně Mexického zálivu vyrůstají z oceánského dna takové prstíčky. To je taky vulkanismus, akorát se vytlačuje přírodní asfalt. Pak máte bahenní sopky, které nejsou ani kryovulkanismus ani silikátový vulkanismus. Na některých exoplanetách, možná na asteroidu Psyche, by mohl fungovat ferovulkanismus, kdy budete vytlačovat roztavené železo. Opět víme, že spousta těles je na železo bohatých. Když se pak zahřeje, tak se vytvoří železné magma.
Je možné, že až se jednou podíváme někam mimo Sluneční soustavu, tak najdeme další substance, které budou schopny dělat něco takového. Termín vulkanismus se z pohledu planetologie stává mnohem obecnější, protože pod ním můžete schovat mnohem víc zvláštních typů sopečných činností.
autor: Johann Foss
foto: měsíc Enceladus / NASA
