Šťavnatá mise k Jupiteru z evropské kuchyně

Před pár hodinami prolétla vlnami internetu zpráva o doporučení komise SSAC evropské kosmické agentury ESA, která vybírala ze tří kandidátů na tzv. L mise (velké mise ESA). Každý z kandidátů by byl velkým přínosem a to nejen vědeckým, ale vybrán mohl být nyní jen jeden. Mise ATHENA představovala velkou výkonnou observatoř pro rentgenové záření, NGO (eLISA) první observatoř určenou pro sledování Vesmíru prostřednictvím stále tajemných gravitačních vln, a JUICE misi určenou k průzkumu ledových měsíců Jupiteru. Nakonec byla doporučena ke schválení právě posledně jmenovaná mise JUICE (JUpiter ICy moons Explorer). Přestože toto rozhodnutí ještě není konečné, je pravděpodobné, že tato mise bude formálně schválena 2. května zástupci členských států ESA.
Protože JUICE byl můj osobní favorit pro nádcházející L misi (osobní pořadí JUICE-NGO-ATHENA), připravil jsem menší zhrnutí, co můžeme čekat, bude-li definitivně schválena a samozřejmě pokud i dále půjde vše podle současných plánů (které se ale můžou stále trochu pozměnit).

Tabulka/Table 1.
Základní vědecké cíle mise JUICE. Tabulka převzata ze žluté knihy mise.
Basic science objectives of the JUICE mission. Table is from JUICE's Yellow Book.

Měsíce Jupiteru (a Jupiter samotný) studovala podrobně už americká sonda Galileo, která se v roce 1995 stala umělou družicí Jupitera. Spoustu dat také pořídily mise sond Voyager koncem 70. let. Přesto je Jupiterovo hájemství plné záhad, které by měla právě nová sonda poodhalit (a nesporně také nastolit otázky nové). Jak už název mise napovídá, hlavním cílem budou ledové měsíce Europa, Ganymed a Kallistó, ale ve vědeckém programu není zapomenuto ani na studium samotného Jupiteru, vulkanicky aktivního měsíce Ió, malých vnitřních měsíců, prstence, i vnějších měsíců na vzdálených nepravidelných drahách. Přehled základních vědeckých cílů mise je shrnut v tabulce 1, což je tabulka 1-1 převzatá z tzv. žluté knihy mise. Snad největší otázkou, na kterou by měla mise JUICE odpovědět, je, zda skutečně existují oceány u ledových měsíců Jupiteru (jak nasvědčují data ze sondy Galileo) a pokud ano, zjistit o nich co možná nejvíce informací.

Tabulka/Table 2.
Plánovaný průběh vědeckých fází mise JUICE. Tabulka převzata ze žluté knihy mise.
Science phases of the JUICE mission. Table is from JUICE's Yellow Book.

Aby bylo možné zodpovědět tuto otázku, bylo třeba navrhnout vhodný průběh mise. Základní rysy jsou shrnuty v tabulce 2, která je opět převzata ze žluté knihy (tab. 5-1). Po startu někdy v červnu roku 2022, nejspíše raketou Ariane-5 ECA, se JUICE vydá na dlouhou pouť, při které bude její dráha několikrát upravována průlety okolo Země (3×) a Venuše (1×).
Po sedmi a půl letech doletí počátkem roku 2030 k Jupiteru a pomocí hlavního raketového motoru se dostane na oběžnou dráhu okolo Jupiteru (po třetí v historii, po sondách Galileo a JUNO). Před tím by mohla, pokud tomu bude orbitální mechanika nakloněna, navštívit zblízka jeden z vnějších měsíců Jupiteru. Pak sondu čeká "túra" po Jupiterově systému, během které navštíví 2× Europu (vzdálenost ~400 km), 12× Ganymed a 13× Kallistó (vzdálenost ~200 km).
Pro srovnání - sonda Galileo navštívila 11× Europu, 6× Ganymed a 8× Kallistó, navíc navštívila ještě 7× Ió a 1× Amaltheu. Z toho ale jen čtyři průlety Europy, tři průlety okolo Kallistó a jen jeden okolo Ganymedu byly v podobné blízkosti s jakou se počítá pro JUICE. U tří průletů okolo Ió došlo k poruchám (část dat byla ztracena) způsobených silnou radiací a Amalthea nebyla vůbec snímkována.
Nakonec se sonda usadí na oběžné dráze okolo Ganymedu (jako první umělá družice jiného měsíce než zemského) a od září 2032 ho bude minimálně devět měsíců zkoumat z nejbližší vzdálenosti ~200 kilometrů. Pak končí nominální mise a dále bude osud mise záviset na technickém stavu sondy, zásobách paliva a ochotě agentury ESA platit prodlouženou misi. Definitivní osud JUICE pak bude zpečetěn jejím dopadem na povrch.

Tabulka/Table 3.
Plánované vědecké experimenty mise JUICE. Tabulka převzata ze žluté knihy mise.
Model payload of the JUICE mission. Table is from JUICE's Yellow Book.

Pro samotný průzkum při všech těch průletech je samozřejmě nutností mít připraveny kvalitní vědecké experimenty. Těch nese JUICE celkem jedenáct. Jejich seznam, spolu se základními charakteristikami, je uveden v tabulce 3, převzaté, jak jinak, ze žluté knihy (tam jako tab. 6-1)
Více se zaměřím jen na přístroje pro dálkové sledování, ve kterých se více vyznám a můžu provést základní srovnání. Na palubě sondy by měly být dvě kamery, úzkoúhlá (NAC) a širokoúhlá (WAC). Kamera NAC bude mít dvakrát lepší úhlové rozlišení než obdobné kamery na palubách sond Galileo a Voyager. Také bude mít k dispozici 12 filtrů, oproti osmi u Galilea (systém SSI). Jestliže kamera Galilea pořizovala snímky jen se 256-ti stupni šedi, u JUICE to bude 4096 nebo více. Celkově se dá říct, že navzdory tomu, že se JUICE nepřiblíží k vnitřním částem Jupiterova systému tak blízko jako třeba Galileo, díky výkonnější kameře bude pořizovat snímky se stejným nebo i vyšším rozlišením. V tabulce č.4 jsou uvedeny hodnoty rozlišení kamery NAC pro povrchy různých těles v jupiterově systému a srovnání s nejlepšími výsledky dosavadních sond.

Tabulka/Table 4.
Hrubý odhad rozlišení snímků kamery NAC u různých těles v jupiterově systému a srovnání s dosavadními nejlepšími výsledky. Best guess odpovídá mému nejlepšímu odhadu založenému na publikovaném profilu oběžných drah mise JUICE a úhlovém rozlišení kamery NAC. Theoretical maximum odpovídá ideální situaci, kdy by se sonda i snímané těleso dostalo do optimální vzdálenosti. Čísla jsou uvedena s desetinnou tečkou.
Rough estimation of NAC camera resolution capabilities in the Jovian system and comparison with resolution of the best images from older missions. "Best guess" is my best estimate based on published mission profile and NAC capabilities. "Theoretical maximum" is resolution for ideal configuration of orbits (of the JUICE spacecraft and imaged target).

Zobrazovací infračervený spektrometr VIRHIS bude mít 2- až 4-násobné úhlové rozlišení ve srovnání s obdobným systémem NIMS na sondě Galileo, přitom disponuje i větším zorným polem. Zobrazovací ultrafialový spektrometr má dokonce 10× lepší úhlové rozlišení než spektrometr Galilea.
Část přístrojů JUICE poletí k jupiterovým měsícům vůbec poprvé. To je případ, třeba laserového dálkoměru, který bude dostatečně citlivý na to, aby určil zda má Ganymed podpovrchový oceán. Pokud jej totiž má, pak dálkoměr změří vzedmutí povrchu způsobené slapovými silami. Dále umožní získat první přímá topografická měření terénu na Europě a Kallistó (a samozřejmě i Ganymedu).
Mikrovlnný spektrometr SWI umožní měřit teploty povrchů měsíců a také rychlost větrů v jupiterově atmosféře.
Svými schopnostmi téměř Sci-Fi přístroj (přestože jeho první představitel letěl už na Apollu 17) je podpovrchový radar IPR. Díky němu se budeme moci přímo podívat jak vypadá struktura podpovrchových vrstev měsíců Europa, Ganymed a Kallistó. Přitom maximální hloubka, do které může radar nahlédnout, je dle materiálu asi 1 až 10 kilometrů. Pokud by na Europě byl oceán někde skryt jen pod pár kilometrů tlustou kůrou, pak bychom měli šanci toto rozhraní přímo "vyfotit".
Z dalších experimentů bych se asi ještě zastavil u hmotového spektrometru INMS, který, jestli mě paměť neplete, také nebyl na žádné družici Jupitera. Ten bude schopen například měřit chemické složení velmi řídkých atmosfér ledových měsíců.
Pro studium vlastností případných oceánů budou důležité i další experimenty, které jsou naopak stálicemi na většině planetárních misí, ale díky kombinaci citlivosti těchto experimentů a vhodně naplánovaným blízkým průletům, bude moci JUICE přinést řadu zajímavých poznatků. Díky měření slabých nuancí magnetického pole v těsné blízkosti měsíců bude možné určit některé charakteristiky případných oceánů jako je třeba elektrická vodivost (a tedy i přibližně určit slanost) nebo jejich hloubka a k podobnému účelu se dá použít i rádiový systém sondy.
Pořídit data je ovšem jedna věc, dostat je na Zemi je věc druhá. Díky poruše hlavní antény mohla sonda Galileo přenášet data jen rychlostí max. 160 bps. Touto rychlostí se dá přenést na Zemi asi 10 Mbit dat, pokud běží přenos 24 hodin (což je nereálné). U mise JUICE se počítá s každodenním přenosem dat okolo 1,4 Gbit (140× více než teoretické maximum u Galilea).
JUICE je tedy velmi slibná mise a pokud se vše povede, tak jak má, pak se máme na co těšit.

Obrázek/Figure 1.
Different bodies in Jovian system at resolutions obtainable by JUICE's NAC camera. Images are from Galileo spacecraft (apart from Jupiter, which is from Voyager).
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček

A aby bylo možné si trochu lépe představit na co se máme těšit, připravil jsem na závěr rychlý a hrubý obrázek (obr.1) znázorňující různá tělesa jupiterova systému při podobných rozlišeních, kterých by měla dosáhnout úzkoúhlá kamera NAC. Všechny použité snímky jsou ze sondy Galileo (kromě snímku Jupitera, který je z Voyageru) a předpokládám, že ty z JUICE budou v mnoha ohledech lepší, např. budou barevné (zejména ty globální) a nebudou tolik trpět různými vadami (ty jsem schválně v obrázku ponechal a mělo by si jich všimnout i necvičené oko).

UPDATE (2.5.2012):
ESA oficiálně schválila JUICE se jako svou další velkou misi - http://www.esa.int/esaCP/SEM9I4QWJ1H_index_0.html.

(21) Lutetia

Přestože byly poslední měsíce v oblasti planetárního výzkumu spíše ve znamení špatných zpráv, přičemž společným jmenovatelem byl hlavně plánovaný rozpočet NASA a masivní škrty (~20%) v oblasti výzkumu Sluneční soustavy, čeká nás v budoucnu spousta zajímavých událostí. Hlavní zásluhu na tom mají hlavně mise, které už jsou v kosmickém prostoru a naštěstí nikdo není tak šílený, aby je zrušil za letu. Přitom skutečnou lahůdkou bude zejména polovina tohoto desetiletí (léta 2014 až 2016), kdy doletí k Jupiteru sonda JUNO (NASA), k planetce Ceres sonda Dawn (NASA) (v době kdy píšu tyto řádky má stále napilno u Vesty), ale především čekáme průlet sondy New Horizons (NASA) okolo ledové trpasličí dvojplanety Pluto-Charon a sonda Rosetta (ESA) přiletí v roce 2014 ke kometě 67P/Churyumov-Gerasimenko, kde se stane první umělou družicí komety a vysadí na povrch přistávací modul Philae.
V tomto příspěvku se budu věnovat právě posledně jmenované sondě Rosetta. Byla vypuštěná již v roce 2004 a během desetileté cesty ke svému cíli navštívila hned několik nebeských těles. Třikrát prolétla okolo Země a jedenkrát okolo Marsu. Měla také příležitost navštívit jako první vyslanec lidstva dvě planetky - (2867) Šteins a (21) Lutetia. Všechny následující obrázky zobrazují druhou ze zmíněných planetek - Lutetii (česky zřejmě Lutecii).
Jestliže planetka Šteins, kterou Rosetta navštívila v roce 2008, je relativně malou planetkou s průměrem něco přes pět kilometrů, pak Lutetia, kterou Rosetta navštívila 10. července 2010, je proti ní skutečným obrem o průměru okolo 100 kilometrů. Nejlépe je to vidět na tomto srovnání velikostí jednotlivých planetek navštívených sondami, které vytvořila Emily Lakdawalla z Planetary Society.

Obrázek/Figure 1.
False color image of the asteroid Lutetia from Rosetta's OSIRIS wide angle camera (WAC). Images W20100710T154122690ID30F13, W20100710T154127492ID30F15, W20100710T154131072ID30F16 and W20100710T154058919ID30F31 (filter UV245), W20100710T154127492ID30F15 (filter NH2), W20100710T154135366ID30F18 (filter VIS610) for color information. Image is 2× magnified.
Resolution is 214 m/pix (original resolution was 428 m/pix). Date: 10.7.2010. 
Kredit/Credit: ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček.

Všechny následující obrázky, kromě obrázků 2 a 7, mají stejnou orientaci. První obrázek Lutetie (obr.1) je barevnou kompozicí ve falešných barvách složený ze snímků W20100710T154122690, W20100710T154131072, W20100710T154058919 (filtr UV245), W20100710T154127492 (filtr NH2) a W20100710T154135366 (filtr VIS610) (názvy bez koncového indikátoru verze a typu filtru, celý název je v anglickém popisku pod obrázkem). Obrázek je oproti originálním snímkům dvakrát zvětšen, takže rozlišení je 214 m/pix, zatímco u zdrojových snímků je to přibližně 430 m/pix. Tento obrázek je jediným v tomto příspěvku, který byl pořízen širokoúhlou kamerou (WAC) kamerového systému OSIRIS sondy Rosetta. Všechny ostatní pocházejí z kamery úzkouhlé (NAC).

Obrázek/Figure 2.
Asteroid Lutetia from Rosetta's OSIRIS narrow angle camera (NAC). Color is approx. natural (author's guess based on published spectra). Images N20100710T151458339ID30F84 (blue filter), N20100710T151505658ID30F83 (green filter), N20100710T151512969ID30F82 (orange filter). Right image is contrast enhanced by the CLAHE filter (by Stephan Saalfeld) and denoised by the PureDenoise filter (by Florian Luisier at the Biomedical Imaging Group (BIG), EPFL, Switzerland).
Resolution is ~500 m/pix (distance ~26 700 km). Date: 10.7.2010.
Kredit/Credit:  ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček. 

Druhý obrázek (obr.2) je barevnou kompozicí v přibližně reálných barvách (jak by Lutetii viděl člověk) složený ze snímků N20100710T151458339 (modrý filtr), N20100710T151505658 (zelený filtr) a N20100710T151512969 (oranžový filtr). Zdrojové snímky byly pořízeny z podstatně větší vzdálenosti než u předchozího obrázku (asi 26 700 km vs. 4250 km), ale díky tomu, že byly pořízeny kamerou OSIRIS NAC, která má více jak 5× vyšší rozlišení než její širokoúhlá sestřička WAC, je planetka dobře viditelná a nejmenší zpozorovatelné detaily mají asi jeden kilometr (rozlišení ~500 m/pix). Barvu jsem doladil tak, aby zhruba odpovídala publikovaným spektrům Lutetie (třeba Sierks et al., 2011). Ze spekter je patrné, že Lutetia není ve viditelném světle zrovna moc barevná. Dominuje šedé zbarvení s červeným nádechem. Pravý obrázek odpovídá levému, ale tentokrát jsem zesílil lokální kontrasty, aby vynikly detaily a dodatečně jsem také snížil vliv šumu. K tomu jsem použil filtry CLAHE (autor Stephan Saalfeld) a PureDenoise (od Floriana Luisiera z Biomedical Imaging Group (BIG), EPFL, Švýcarsko), které jsou dostupné pro specializovaný grafický program ImageJ.

Obrázek/Figure 3.
Approx. natural color image of the asteroid Lutetia from Rosetta's OSIRIS wide angle camera (NAC). Images N20100710T154119779ID30F24 (blue filter), N20100710T154127652ID30F23 (green filter), N20100710T154135529ID30F22 (orange filter).
Resolution is 79 m/pix. Date: 10.7.2010. 
Kredit/Credit: ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček. 

Další obrázek (obr.3) je opět v přibližně reálných barvách a je sestaven ze snímků, které poskytují nejlepší celkový pohled na Lutetii v barvách. Snímky N20100710T154119779 (modrý filtr), N20100710T154127652 (zelený filtr) a N20100710T154135529 (oranžový filtr) jsem spojil do jediného s rozlišením 79 m/pix, což znamená, že nejmenší viditelné detaily mají asi 160 metrů v průměru.
Lutetia je jako většina planetek hustě pokryta krátery, ale kamery odhalily na povrchu i spoustu dalších, jiných, útvarů. Za pozornost stojí třeba centrální oblast s kráterem plným balvanů a skalisek. Přitom největší mají v průměru 3 až 5 pixelů, což znamená, že jsou velké až 400 metrů! To už představuje celkem pěkné "šutříky". Ostrooký divák pak dokáže nalézt další balvany i v jiných oblastech Lutetie. V místě největšího výskytu balvanů (středový kráter) je také možné spatřit několik sesuvů regolitu. Záhadnými útvary jsou pásy rýh táhnoucí se téměř kdekoliv na povrchu Lutetie. Podobné útvary je možné nalézt také na marťanském měsíci Phobu a dalších tělesech. Existuje několik teorií, které vysvětlují vznik těchto rýh, ale zatím žádná nedává plně uspokojivé odpovědi. Nicméně předpokládá se, že je jejich vznik spojen se vznikem velkých kráterů (třeba zde).

Obrázek/Figure 4.a,b.
Stereo image (stereogram) of the asteroid Lutetia from Rosetta's OSIRIS wide angle camera (NAC). Anaglyph (4.a) and cross-eye (4.b) versions. Images N20100710T154343881ID30F28 (left image) and N20100710T154400348ID30F71.
Resolution is 60 m/pix. Date: 10.7.2010. 
Kredit/Credit: ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček. 

Další obrázky (obr.4.a,b; 5.a,b a 6.a,b) jsou stereogramy Lutetie, jak v anaglyfové, tak i "šilhací" (cross-eye) verzi. Jsou vytvořeny ze snímků pořízených v čase největšího přiblížení Rosetty k Lutetii (~3200 km) a nejmenší viditelné detaily mají rozměr asi 120 metrů (rozlišení 59-60 m/pix). Protože stereogramy se snímky vedle sebe (cross-eye) jsou v rozlišení lepším, než má většina monitorů, pro prohlížení v plném rozlišení doporučuji třeba program StereoPhoto Maker od Masuji Suta a Davida Sykese, kterým byly tyto stereogramy i vyrobeny (neuvěřitelný program s obrovskou zásobou vychytávek při velikosti 1 MByte!).
První dvojice(obr.4.a,b) je vytvořena ze snímků N20100710T154343881 (levý obrázek) a N20100710T154400348, pořízených těsně před nejbližším přiblížením. Druhá dvojice (obr.5.a,b) je vytvořena ze snímků N20100710T154441262 (levý obrázek) a N20100710T154509210, pořízených těsně po nejbližším přiblížením. V obou případech byly snímky pořízeny přibližně 16 sekund po sobě.

Obrázek/Figure 5.a,b.
Stereo image (stereogram) of the asteroid Lutetia from Rosetta's OSIRIS wide angle camera (NAC). Anaglyph (5.a) and cross-eye (5.b) versions. Images N20100710T154441262ID30F22 (left image) and N20100710T154509210ID30F22.
Resolution is 59 m/pix. Date: 10.7.2010. 
Kredit/Credit: ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček. 

Poslední stereogram (obr.6.a,b) je vytvořen ze snímků N20100710T154400348 (levý obrázek) a N20100710T154441262 pořízených zhruba v čase okolo největšího přiblížení Rosetty k Lutetii. Byly pořízeny asi 40 sekund po sobě, takže divák prohlížející si tento stereogram, pozoruje Lutetii pod větším úhlem. Díky tomu jsou některé vzdálenější partie Lutetie již za horizontem, což poněkud ruší. Výhodou ale je, že plasticky vystoupí i menší předměty a tak je možné vidět i některá dříve již zmiňovaná skaliska trojrozměrně. Samozřejmě jen v případě, že si obrázek prohlížíte v plném rozlišení.

Obrázek/Figure 6.a,b.
Stereo image (stereogram) of the asteroid Lutetia from Rosetta's OSIRIS wide angle camera (NAC). Anaglyph (6.a) and cross-eye (6.b) versions. Images N20100710T154400348ID30F71 (left image) and N20100710T154441262ID30F22.
Resolution is 59 m/pix. Date: 10.7.2010.
Kredit/Credit:  ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček. 

Na konec jsem připravil obrázek Lutetie (obr.7) pořízený kamerou NAC v době, kdy se Rosetta již vzdalovala od Lutetia. Planetka v tu chvíli byla viditelná jen jako drobný srpek. Na kombinaci snímků N20100710T155158740 (modrý filtr), N20100710T155206628 (zelený filtr) a N20100710T155214538 (oranžový filtr) jsou vidět detaily menší než 300 metrů (rozlišení 140 m/pix). Tento obrázek je otočen o 180° oproti zdrojovým snímkům (o 90° vůči obrázkům 1, 3, 4, 5, 6) a kráter dominující záběru odpovídá velkému kráteru vpravo na obrázcích 1, 3, 4, 5 a 6.
Na úplný závěr pak musím ještě přiložit odkaz na krátkou animaci Ian Regana vytvořenou ze snímků Lutetie pořízených během průletu - YOUTUBE, která umožňuje vidět průlet v celé jeho kráse.

Obrázek/Figure 7.
Crescent Lutetia. Approx. natural color? image from Rosetta's OSIRIS wide angle camera (NAC). Images N20100710T155158740ID30F24 (blue filter), N20100710T155206628ID30F23 (green filter), N20100710T155214538ID30F22 (orange filter).
Resolution is ~140 m/pix. Date: 10.7.2010. 
Kredit/Credit:  ESA / MPS / UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA / Daniel Macháček. 

EDIT: Byl jsem upozorněn (zde a zde) na to, že obrázky jsou zrcadlově obrácené oproti realitě. Proto jsem nahrál nové, s řádnou orientací. Rotace je ovšem stále nastavena dle mého vkusu a pro snadné prohlížení 3D obrázků (rotace pohledu je zde nakonec docela nepodstatná z důvodu toho, že detailní obrázky zobrazují severní pól Lutetie).
Děkuji pozorným komentátorům za upozornění!

I was pointed out (here and here), that images were wrongly flipped. So I uploaded new versions with correct orientation. Rotation is still set according to my preference and easy viewing of the 3D images (after all rotation isn't so important here, because all hi-res images show north pole region).
Thanks to all commentators for notice!

Jovinálie

Je docela zvláštní, že misi, která suverénně vede mezi podněty v mém útlém dětství, které mě vedly k zájmu o planety, měsíce a další tělesa potulující se naší Sluneční soustavou a které jsem se nejvíce věnoval i při vytváření obrázků (třeba zde), jsem nevěnoval na svém blogu ještě ani jeden příspěvek. Je na čase zplatit dluh, či přesněji ho trochu snížit neb to doufám nebude naposledy, kdy se k dané misi dostanu. A tato mise se nejmenuje Apollo, nýbrž Voyager.
V roce 1977 odstartovaly z floridského mysu Canaveral dvě, velikostí docela skromné (méně než jedna tuna), meziplanetární sondy - Voyager 1 a Voyager 2. Třetí, záložní, exemplář zůstal na zemi, ale dobře posloužil při řešení problémů, se kterými se potýkaly obě letící sondy. Během následujících let prolétl Voyager 1 okolo Jupiteru, poté Saturnu a jeho měsíce Titanu, aby se nakonec vydal na mezihvězdnou pouť, která stále pokračuje a pokud nezaúřaduje "Velký galaktický ghoul", tak ještě snad 10 až 20 let pokračovat bude. Dvojka měla o něco pestřejší pouť. Kromě Jupiteru a Saturnu prolétla ještě okolo Uranu a Neptunu (1989). Během své cesty vyfotily obě sondy snad vše co potkaly. To se týkalo nejen planet, ale také měsíců. Přitom nebyly ignorovány ani malé měsíčky, pokud byla známa jejich dráha a bylo dost času udělat změnu v programu. Mnoho těchto malých měsíčků bylo také objeveno právě díky oběma sondám. Nicméně dnešní příspěvek se týká hlavně prvního cíle, který Voyagery potkaly a to obří plynné planety Jupiter.

Planetu Jupiter do dnešních dnů navštívilo už osm sond, přitom jedna se stala i jeho družicí (Galileo), ale troufám si tvrdit, že fotografie z Voyagerů jsou nejúchvatnější. Důvodem je jak malá vzdálenost, na kterou se Voyagery k Jupiteru přiblížily a tím i velmi dobré rozlišení snímků, tak bezvadně fungující přenos dat rychlostí 115 kbit/s, díky kterému je k dispozici moře snímků. Výhodou byly paradoxně i staré vidikonové snímače, které měly dobrou odolnost proti vysoké radiaci, která panuje blízko Jupitera. Například první obrázek (obr.1), zkombinovaný ze tří snímků pořízených Voyagerem 2 dne 9.7.1979 přes oranžový (c2063155), zelený (c2063150) a fialový filtr (c2063145), má rozlišení asi 89 km/pix, což je srovnatelné s nejlepšími snímky, které pořídila sonda Cassini v roce 2000. Není se zase čemu divit neboť Cassini prolétla ve vzdálenosti okolo 10-ti miliónů kilometrů, kdežto Voyager fotil v tomto případě Jupiter ze vzdálenosti jen něco málo přes 1 milión km.

Obrázek/Figure 1.
Part of Jovian disc on color image from Voyager 2 wide angle camera (WAC).
Images c2063145 (violet filter), c2063150 (green filter), c2063155 (orange filter). Resolution is ~89 km/pix. Date: 9.7.1979.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček

Kamery na Voyageru nebyly ale žádné "béčka" ani na dnešní poměry. Obr.1 byl pořízen širokoúhlou kamerou (WAC) s menším rozlišením (a širším zorným polem), ale součástí zobrazovacího systému Voyagerů (tzv. ISS) byla i úzkoúhlá kamera, vybavená zrcadlovým teleobjektivem, schopná rozlišit světla automobilu na vzdálenost 200 kilometrů. Zatímco širokoúhlá kamera fotila snímky, ze kterých je složen obr.1, úzkoúhlá kamera pořídila sadu snímků (c2063143, c2063148, c2063153, c2063158), kterou jsem poskládal do mosaiky na obr.2. Mosaika má zesílený kontrast, aby vynikly i malé detaily a barvu jsem přidal z obr.1. Navíc jsem musel trošku korigovat jas, protože zesílený kontrast poněkud pozměnil barevné podání celé mosaiky. Mosaika zobrazuje víry v tmavším severním pásu Jupitera obklopeného dvěma světlejšími zónami. V obou zónách jsou pak vidět menší oblaka, tvořící se na vrcholcích (zřejmě) výstupných proudů. Přitom nejmenší viditelná oblaka mají jen asi 25 kilometrů v průměru. Mosaika je totiž přepočtena na rozlišení 10 kilometrů na pixel, přičemž originální snímky měly rozlišení něco pod 12 km/pix.

Obrázek/Figure 2.
Swirling Jovian atmosphere in contrast enhanced mosaic from Voyager 2.
Narrow angle camera (NAC) images c2063143, c2063148, c2063153 and c2063158 (all green filter). Whole mosaic is colorised by color from fig.1, with some gamma corrections. Resolution of the original images was ~12 km/pix, images were resampled to resolution 10 km/pix. Date: 9.7.1979.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček

Víry v obrázku č.2 jsou na Jupiterovy poměry malé, nicméně v pozemských poměrech by se rovnaly větším bouřím a například cyklóna v pravé části mosaiky dole je velikostí srovnatelná s pozemskými hurikány. Obrázek č.3 umožňuje udělat si představu o skutečné velikosti celé scenérie. Podkladový obrázek je totožný s obr.1, ale nyní je navíc vyznačená oblast znázorněná mosaikou (obr.2) spolu s údaji o rozlišení obrázků č.1 i č.2. Navíc jsem přidal obrázek Země ve stejném měřítku (obrázek Země je složen ze snímků pořízených sondou Galileo).

Obrázek/Figure 3.
Localisation of fig.2 in fig.1 with Earth for size comparison. Earth image is made from Galileo's SSI images.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček

Poslední obrázek č.4 je "neplánované dítě" tohoto příspěvku, ale když jsem při dodatečném procházení Voyagerovských snímků uviděl tento výjev, nedalo mi to a musel jsem se s ním nějak vypořádat. Jedná se o snímek ve stylu označovaném anglicky jako Kodak moment, česky snad Kodakovská momentka. Tento typ snímků, pojmenovaný po známém výrobci (nejen) fotoaparátů, zpravidla vyniká zajímavou kompozicí. U snímků z kosmických sond se často jedná o zajímavé postavení více těles v záběru. Zde se jedná o Jupiter a jeho měsíc Europu, která vychází zpoza planety. Opět se jedná o záběry pořízené úzkoúhlou kamerou Voyageru 2, ale tentokrát téměř o týden dříve než u předchozích obrázků. Snímek c2046857, použitý jako podklad a snímky c2046901 (modrý filtr), c2046903 (oranžový filtr) a c2046905 (zelený filtr) byly pořízený již 3. července 1979. Ze vzdálenosti okolo 7-mi miliónů kilometrů bylo rozlišení decentních 65 km/pix, což je ale i tak stále lepší, než co zvládnou nejvýkonnější teleskopy od Země.

Obrázek/Figure 4.
Little "Kodak moment" from Voyager 2 - moon Europa behind Jupiter.
Narrow angle camera image c2046857 colorised by color from images c2046901 (blue filter), c2046903 (orange filter) and c2046905 (green filter). Resolution: ~65 km/pix. Date: 3.7.1979.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček

EDIT: Opravil jsem kosmického dhoula, na Velkého galaktického ghoula, což je mýtická příšera požírající kosmické sondy. :)

Infografika: Kosmické observatoře

Dnešní příspěvek je mou první obsáhlejší infografikou. Ukazuje (snad) přehlednou formou většinu kosmický observatoří, které prováděly (či stále provádějí) úspěšná astronomická pozorování.

V infografice jsou uvedeny všechny významnější kosmické observatoře, které fungovaly déle než jeden měsíc a pozorovaly elektromagnetické záření z objektů hlubokého vesmíru (tzn. objektů za hranicemi Sluneční soustavy). Nejsou zde tedy uvedeny observatoře, které jsou určeny výhradně jen ke sledování Slunce a nejsou zde uvedeny ani meziplanetární sondy. Také zde nejsou uvedena pozorování prováděná pilotovanými prostředky, ať už se jedná o astronomická pozorování prováděná z paluby raketoplánu (která trvala vždy méně než měsíc), či pozorování z kosmických stanic.

Information Graphic: Space Observatories

Graphic contains most of the space observatories observing electromagnetic radiation from deep space, which were observing for more than one month and which provide us with useful data.
Horizontal scale is in years and main (left) vertical logarithmic scale represents wavelength of electromagnetic radiation in meters. First half of the right logarithmic scale depicts frequency of electromagnetic radiation and second half depicts energy of photon corresponding to wavelength of electromagnetic radiation.
Each observatory is represent by the rectangle, where width depicts lifetime, height depicts spectral coverage and color depicts state of origin (ESRO/ESA missions are labeled as "Europe"). Some observatories with significantly different areas of spectral coverage are represent with more than one rectangle. These rectangles are then connected by dotted lines.

Základem celé infografiky jsou stupnice v pozadí, pokrývající horizontálně období od roku 1950 až po rok 2030. Jednotlivé roky jsou odděleny čárkovanou čárou. Mírné předimenzování jsem zvolil proto, že chci někdy v budoucnu dodat i pozorování ze sondážních raket a balónů, které byly vypuštěny již v 50. letech.

Vertikální stupnice znázorňuje (logaritmicky) elektromagnetické záření v rozsahu neuvěřitelných 24 řádů. Vlevo je základní stupnice představující vlnovou délku elektromagnetického záření v metrech. Vpravo je pak uveden ekvivalentní údaj pro frekvenci (v Hz) a energii (v eV), přičemž je tento údaj použit jen pro oblast ve které se nejčastěji používá (tedy elektronvolty pro vysokoenergetické záření a Herze pro záření nízkých energií).

V pozadí jsou pak vyznačeny základní typy elektromagnetického záření: Gamma-Ray - gama záření, X-Ray - rentgenové záření, Ultraviolet - ultrafialové záření, Infrared - infračervené záření, Microwave - mikrovlnné záření, Radio - rádiové vlny. Viditelné světlo je vyznačeno jako barevná duha zhruba uprostřed infografiky.

Barevné obdélníky představují jednotlivé kosmické observatoře, přičemž šířka udává dobu aktivní činnosti (období ve kterém některý s přístrojů pozoroval oblohu) a výška pak spektrální rozsah elektromagnetického záření, který byly schopny pozorovat přístroje na palubě. Barva udává stát, který měl vedoucí úlohu při konstrukci a kontrole dané observatoře.

K tomu je dobré dodat pár poznámek.
Dobu aktivní činnosti není snadné vždy zjistit a proto je u některých observatoří šířka obdelníku daná přibližně podle data startu a data ukončení komunikace. U observatoří, které jsou aktivní v době kdy píšu tyto řádky, je doba ukončení činnosti sjednocena na rok 2015 s výjimkou observatoří, jejichž životnost je technicky limitována (třeba Herschel, u kterého je pozorování závislé na tenčící se zásobě chladícího média - hélia). U těch je pak udána předpokládaná doba ukončení. U pár chystaných misí je pak období činnosti odvozeno z předletových plánů (NuSTAR, GAIA apod.). Vyjímečně se stává, že pozorování jsou na delší dobu přerušena a poté obnovena. To je příklad třeba družice SWAS, v jejímž případě je dané přerušení vyznačeno v infografice tečkovanou čárou.
V mnoha případech se stává u observatoří s více přístroji, že některý z nich již nemůže z nějakého důvodu pozorovat, zatímco jiné stále dodávají užitečná data. Díky tomu může dojít k zmenšení spektrálního rozsahu pozorování. Tyto údaje nejsou v infografice zatím zohledněny. Některé observatoře také mohou mít několik přístrojů pro pozorování elektromagnetického záření značně odlišných vlnových délek. V tom případě je taková observatoř vyznačena prostřednictvím několika obdélníků, které jsou navzájem spojeny tečkovanými čarami. Týká se to zejména některých misí pro rengenové a gama záření, které jsou vybaveny i optickými teleskopy (ANS, XMM-Newton, SWIFT apod.).
Co se týče barev a příslušných států, pak snad jen dodatek, že observatoře evropských organizací ESRO a nástupnické ESA jsou uvedeny pod hlavičkou Europe (modrá barva). Navíc je třeba mít na paměti, že je stále častější praxí mezinárodní účast na všech náročnějších kosmických misích a dnes je již spíše výjimkou, pokud je složitější observatoř záležitostí jen jednoho státu (či organizace).

Je pravděpodobné, že se k dané infografice ještě v budoucnu vrátím, protože bych rád odlišil i různé typy přístrojů a typy pozorování, které byly danými kosmickými observatořemi prováděny. Je totiž celkem velký rozdíl mezi řekněme rentgenovou observatoří z 60. let, vybavenou jednoduchým jednoprvkovým detektorem a moderním kosmickým teleskopem, který snímá jak obrazy tak spektra oblohy detektory s milióny prvků a úžasným rozlišením.

Best of MGS: IX.-XII.1997

V roce 1997 přilétla k Marsu nová družice Mars Global Surveyor (MGS) a její přístrojové vybavení slibovalo velký pokrok co se týče našich znalostí rudé planety. To se také stalo a díky MGS máme dnes velmi přesný topografický model Marsu (díky laserovému výškoměru MOLA), přesná měření marťanského gravitačního pole, vlastností povrchu (složení, teplota), znovuobjevená lokální magnetická pole (o jejichž přítomnosti svědčila už starší sovětská měření ze sond řady Mars) a velké množství snímků a to v mnohem lepším rozlišení než kdykoliv předtím.

Přesněji MGS pořídil přístrojem MOC (Mars Orbital Camera) 243 668 snímků a 97 097 z toho bylo vyfoceno lineární skenovací úzkoúhlou kamerou s vysokým rozlišením (až 1,4 m/pix) (Malin, et al. 2010). Zbytek tvoří snímky pořízené lineárními skenovacími širokoúhlými kamerami, které sice mají mnohem nižší rozlišení (max. 240 m/pix), ale zase jsou schopny fotit barevně díky tomu že jsou vybaveny modrým a červeným filtrem (úzkoúhlá kamera je černobílá).

Takové kvantum snímků mimo jiné napovídá, že je mezi nimi mnoho zajímavých i pro člověka nevzdělaného v planetární geologii (jako jsem třeba já). A skutečně je jich dost na to, aby vydaly na celý seriál snímků. Takový menší (asi tak na 10 let dopředu :) ) jsem přichystal a dnes začneme se snímky, které pořídil MGS v rámci tzv. subfáze AB1 v časovém rozmezí 15.9.1997 až 27.3.1998. AB je v tomto případě odvozeno od anglického Aerobraking, protože v této době MGS upravoval svou dráhu pomocí brždění o atmosféru. Následující snímky představují můj osobní výběr nejlepších záběrů do konce roku 1997.

Obrázek/Figure 1.
Detailed views of Noctis Labyrinthus from MGS.
Original images AB102605, AB102608 and AB102609 from narrow-angle MOC camera.
Images have resolution (from left to the right) 4.8 m/pix, 4.5 m/pix and 3 m/pix.
Color is artificial. Date 23.10.1997.
Kredit/Credit: NASA/JPL/MSSS/Daniel Macháček.

První obrázek (obr.1) obsahuje tři detailní snímky (AB102605, AB102608 a AB102609) oblasti zvané Noctis Labyrinthus, pořízené úzkoúhlou kamerou dne 23.10.1997. Rozlišení obrázků je (zleva doprava) 4,8 m/pix, 4,5 m/pix a 3 m/pix. Všechny snímky jsou uměle obarveny, aby vypadaly "marťansky" a byl u nich redukován výskyt vertikálních čar a pásů, které jsou typické pro lineární skenovací kamery jakou je právě MOC. Díky velkému kontrastu mezi stíny a plně osvětlenými svahy není tato redukce úplně dokonalá.
Noctis Labyrinthus, což v překladu znamená "Labyrint noci" (velmi romantický název pro tuto oblast), je systémem vzájemně se křižujících menších kaňonů, tvořících západní část systému gigantických prasklin marťanské kůry Valles Marineris. MGS pořídil detailní snímky Noctis Labyrinthus, když bylo Slunce relativně nízko na obloze, takže stíny byly dlouhé a v jednotlivých menších kaňonech byla šero. Výsledné tmavší snímky (obr.1) tak pěkně "ladí" s názvem labyrintu. Celkový vzhled Noctis Labyrinthus je patrný například z této mé starší mozaiky (obr.2), složené ze snímků sondy Viking 1 pořízených 14.10.1979:

Obrázek/Figure 2.
Color mosaic of Mars from Viking 1 Orbiter -
regio from Ascraeus Mons volcano nearly to the south pole.
Noctis Labyrinthus is also visible (look at the small map).
Date 14.10.1979.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Noctis Labyrinthus je vidět v horní části obr.2 a je i označen i na pomocné orientační mapce vlevo, jakožto i další povrchové útvary viditelné v oblasti, kterou mozaika pokrývá (třeba sopka Ascraeus Mons a větší krátery).

Obrázek/Figure 3.
Global color view of Mars from MGS.
"Fish Eye" image from wide-angle MOC red and blue cameras.
Noctis Labyrinthus (on the left) and all four large martian volcanoes are visible.
Original images AB104501 and AB104502 with resolution 2.2 km/pix at best.
Date 20.11.1997.
Kredit/Credit: NASA/JPL/MSSS/Daniel Macháček.

Noctis Labyrinthus je viditelný i na posledním obrázku (obr.3), který byl vytvořen ze dvou snímků (AB104501 a AB104502) pořízených širokoúhlými kamerami MOC přes červený a modrý filtr dne 20.11.1997. Z těchto snímků byl vytvořen i syntetický zelený snímek. Rozlišení ve středu obrázku je přibližně 2,2 km/pix, směrem k okrajům se snižuje. Širokoúhlé kamery systému MOC měly objektiv podobný objektivům "rybí oko" a výsledný obraz je tak velmi zkreslený (Mars zde vypadá jako ragbyový míč), ale zase pokrývá celé území, které bylo v danou chvíli ze sondy MGS viditelné. Díky tomu je možné na jednom snímku z relativně nízké výšky (~1160 km) nad povrchem Marsu spatřit všechny velké sopky (nejblíže středu snímku je to Arsia Mons, nad ní Pavonis Mons a Ascraeus Mons, Olympus Mons je viditelný při okraji nahoře vpravo) s jejich oblačnými závoji, dále již zmiňovaný Noctis Labyrinthus (vlevo nahoře, vedle trojice sopek) a úplně dole je vidět jižní polární čepička.

(Malin, et al. 2010):
An overview of the 1985-2006 Mars Orbiter Camera science investigation. MARS INFORMATICS. Dostupné z/Available at: http://marsjournal.org>.

4th, 5th, 6th, 7th, 8th

Když v roce 1989 úspěšně odstartovala k Jupiteru dlouho očekávaná kosmická sonda Galileo, nikdo ještě netušil jaké peripetie si personál, řídící misi, prožije. Kromě drobných problémů, které se objeví snad u každé mise, došlo k fatální chybě mechanismu, rozevírajícího anténu s vysokým ziskem. Přes veškeré snahy se nepodařilo anténu otevřít. Komunikace se sondou byla tedy nakonec vedena přes anténu s nízkým ziskem. Rychlost přenosu dat od Jupitera tak poklesla z 134 kbit/s na pouhých 160 bit/s. A to se ještě před příletem podařilo tuto rychlost zvýšit úpravou pozemního zařízení z původně plánovaných 8 až 16 bit/s!
Takto snížená přenosová rychlost měla samozřejmě devastační efekt na množství pořízených dat. U snímků pořízených kamerou SSI (Solid State Imaging) došlo k redukci počtu snímků z plánovaných 100 000 na méně než 2000 (a to ještě zpravidla ztrátově komprimovaných). Díky následným prodloužením mise by počet snímků (v případě fungující hlavní antény) jistě přesáhl 200 000 (za podobný časový úsek sonda Cassini poslala na zemi přes 260 000 snímků). Z hlediska požadavků spojených se snímkováním je mise Galileo, přestože se nakonec NASA chlubila 70% splněním vědeckých cílů, spíše debakl než úspěch.
Těch pár momentek, které se ale nakonec podařilo z hájemství Jupitera Galileu na zem odeslat, provokuje však představivost více než dost a o to více zamrzí kvanta dat, která nemohla být na zem vůbec odeslána. Ztracená data z Galilea se dají nahradit jen vysláním nových sond, o kterých se dnes skutečně mezi vědci jedná, ale veškeré plány jsou limitovány vysokou cenou těchto sond (přes 1,5 mld. dolarů) a nedostatkem vůle u lidí, kteří mohou posvětit výdej těchto finančních prostředků. Následující obrázky můžete proto brát i jako mou formu mírného nátlaku ve prospěch takové mise k Jupiteru a zejména k jeho měsíci Europě.
Proč zrovna Europě? Odpověď je jednoduchá. Europa je v současnosti zřejmě nejpravděpodobnějším kandidátem na těleso hostící nějaké formy života ve Sluneční soustavě. Pod ledovým povrchem se ukrývá několik desítek kilometrů hluboký oceán, pravděpodobně nějaký typ termálních vývěrů a zřejmě i dost vhodných chemických látek, které potřebuje život k zdárnému přežití a vývoji (evoluci). Přítomnost podpovrchového oceánu Europy je odvozena hned z několika nezávislých zdrojů. Zřejmě nejpřesvědčivěji pro něj hovoří množství energie, které Europa získává od Jupitera a jeho dalších měsíců skrze slapový ohřev. Jednoduše řečeno Jupiter "ve spolupráci" s ostatními měsíci neustále deformuje Europu a při následném tření dochází k produkci takového množství tepla, že je dostatečné k udržení tekutého oceánu nehluboko pod ledovou kůrou měsíce. Data z magnetometru na palubě Galilea pak hovoří dokonce ve prospěch slaného oceánu. Nejdramatičtějším projevem podpovrchového oceánu je ovšem vzhled samotného povrchu Europy a zejména pak oblastí, příznačně označovaných jako Chaos.

Obrázek/Figure 1.
Overall color view of the Europan Conamara Chaos.
Color is from three filtered images (filters violet, green and IR-7560).
Image resolution is 150 m/pix (original data ~210×170 m/pix).
Date: 16.12.1997 (orbit E12).
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Z jedné takové oblasti, zvané Conamara Chaos (pojmenované po regionu západního Irska), odeslala sonda Galileo, navzdory výše zmíněnému problému s komunikací, dostatečné množství obrazových dat, takže je možné z nich vytvožit jak různé mozaiky, tak i barevné obrázky a dokonce i trojrozměrné stereogramy. Na obrázku č.1 je vidět téměř celou oblast Conamara v barvě (obrázek je poskládán ze tří snímků , pořízených před fialový, zelený a infračervený filtr IR-7560) jako hnědou rozpraskanou (chaotickou) plochu. Rozlišení originálních snímků bylo ~210×170 m/pix (obrázek je zvětšen na rozlišení 150 m/pix) pořízených dne 16.12.1997 (v rámci oběhu označeného E12). Při tomto rozlišení je dobře vidět jak v oblasti Conamara došlo k rozlámání původní kůry a následnému pohybu vzniklých ledových desek. Nejlépe je to vidět u jinak rovných rýh v povrchu Europy, které jsou přerušeny a v těchto místech jsou vidět jejich části na různě otočených ledových deskách. Je pravděpodobné, že někdy v ne příliš vzdálené minulosti došlo v tomto místě k natavení ledové kůry, jejímu následnému popraskání a pohybu vzniklých ledových ker, plovoucích na hladině oceánu. Proč došlo k tomuto natavení nevíme (možná došlo k erupci sopky na oceánském dně a následnému zahřátí vody nad touto sopkou).

Obrázek/Figure 2.
Very high resolution mosaic of the Conamara Chaos.
Image resolution is ~9 m/pix (original resolution was ~10×12.5 m/pix).
Color is from the Fig.1.
Date: 16.12.1997 (orbit E12).
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Obrázek č.2 představuje mozaiku snímků s velmi vysokým rozlišením (originálně ~10×12,5 m/pix, zvětšeno na 9 m/pix) pořízených Galileem také dne 16.12.1997 ze vzdálenosti okolo 900 km. Mozaika byla posléze obarvena barvou z předchozího snímku (obr.1). Pohled zblízka odhaluje bizarní svět obřích ledových ker, které se tyčí odhadem i více než 100 metrů nad okolní terén (obr.2). Tyto kry, doslova zamrzlé v pohybu, připomínají pozemské stolové hory (jaké se vyskytují například ve Venezuele) a nesou na svém povrchu stopy po událostech předcházejících vzniku Conamara Chaos. Takovými stopami jsou například staré rýhy, díky kterým je v některých případech možné i spatřit jak do sebe ledové kry dříve zapadaly. Světlé oblasti a možná i velké množství kráterů na povrchu jedné z ker vlevo, jsou pravděpodobně pozůstatky materiálu, který byl vyvržen při vzniku kráteru Pwyll. To je patrné například z obrázku PIA01211, kde Conamara Chaos je červená skvrnka uprostřed nahoře a z obr.7, ve kterém je vyznačená poloha mozaiky a kráter Pwyll je světlá skvrna na horním (globálním) snímků Europy. Světlé plochy v mozaice odpovídají jednomu z výtrysků z kráteru Pwyll, který dopadl v levé části Conamary.

Obrázek/Figure 3a,b.
Anaglyph and cross-eye stereogram, which was made from first two images
(from the left) from the mosaic Fig.2.
Image resolution is ~9 m/pix (original resolution was ~10×12.5 m/pix).
Color is from the Fig.1.
Date: 16.12.1997 (orbit E12).
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Přestože snímky v mozaice obr.2 byly pořízeny v krátkých časových intervalech po sobě (zhruba po 9-ti sekundách), změnila sonda Galileo svou polohu natolik výrazně, že je možné využít (docela se divím, že to doteď nikoho nenapadlo) překrývající se části jednotlivých snímků k vytvoření trojrozměrných obrázků (stereogramů). Obr.3 je vytvořený z prvních dvou snímků mozaiky (zleva) (pozice všech stereogramů je vyznačená v obr.7). Rozlišení je opět přepočtené na ~9 m/pix, další informace jsou také shodné s těmi u obr.2. Obr.3 je k dispozici jak v anaglyfové (obr.3a) tak "cross-eye" verzi (obr.3b), totéž platí i pro následující trojrozměrné obrázky. Na obrázku je vidět část dvou ker (plus jedna malá) a hlavně mladší území mezi nimi, které vzniklo pravděpodobně tuhnutím otevřené hladiny oceánu, částečně pokryté drobnými úlomky větších ker. Za povšimnutí stojí praskliny, které se objevily poté, co povrchová vrstva opět ztuhla.

Obrázek/Figure 4a,b.
Anaglyph and cross-eye stereograms,
which were made from four images from the mosaic Fig.2.
Image resolution is ~9 m/pix (original resolution was ~10×12.5 m/pix).
Color is from the Fig.1.
Date: 16.12.1997 (orbit E12).
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Obrázek č.4 je vytvořen ze zbývajících překrývajících se snímků. Rozlišení je opět ~9 m/pix a i další informace jsou shodné s obr.2 a obr.3.
Zde je na místě vysvětlit poněkud kryptický název příspěvku. Původně se měl příspěvek jmenovat jen 4th, což znamená v angličtině čtvrtý a je to narážka na počet anaglyfových obrázků Europy, které jsou nyní na internetu k dispozici. Google nyní vyhledá (vyhledání obrázků) tři (PIA01406, PIA01654 a PIA01665), což není mnoho. Oním čtvrtým anaglyfovým stereogramem měl být obrázek č.5 (resp. obr.6). Poté jsem zjistil, že se dají udělat stereoskopické obrázky i z překrývajících se snímků mozaiky a tak počet anaglyfů poněkud nabobtnal na osm.

Obrázek/Figure 5a,b.
Anaglyph and cross-eye stereogram, which was made
from the second image (from the left) from the mosaic Fig.2,
by rewarping on the lower resolution image 7513R from orbit E6.
Image resolution is ~9 m/pix (original resolution was ~10×12.5 m/pix). Image 7513R has original resolution 62.5×60 m/pix.
Color is from the Fig.1.
Date: 20.2.1997 (image 7513R, orbit E6) and 16.12.1997 (orbit E12).
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Obrázek č.5 je tedy opět stereogram, ale je vytvořen jiným způsobem. Použil jsem stejnou metodu jako u obrázků Tohil Mons z jednoho z mých dřívějších příspěvků, kdy jsem obrázek z vysokým rozlišením "warpoval" v programu Sqirlz Morph na obrázek s rozlišením nižším, pořízený z jiného úhlu. V tomto případě byl použit druhý obrázek z mozaiky obr.2 a snímek 7413R, který pořídila sonda Galileo 20.2.1997 s rozlišením ~62,5×60 m/pix. Barva je opět převzata z obr.1. Díky odlišné metodě je možné trojrozměrně zobrazit větší plochu a teoreticky i celou mozaiku (obrázek 7413R totiž pokrývá celou plochu této mozaiky). Problém je v nutnosti řídit celý proces ručně a ručně rozmístit odpovídající body. To je pracné a u obr.5 (resp. obr.6) jsem zatím dosáhl vrcholu, kdy jsem použil více než 1800 kontrolních bodů. Obr.5 má podobnou geometrii a pokrývá (mimo jiné) území jako v obr.3, takže je možné porovnat kvalitu výsledku.

Obrázek/Figure 6a,b.
This image covers same territory as in the Fig.5,
(and it's made from same rewarped image as Fig.5),
but it represents different viewing geometry.
All informations are same as in the Fig.5.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Obrázek č.6 odpovídá ve všech parametrech obr.5 a je vytvořen ze stejných vstupních dat, ale odpovídá pohledu z poněkud odlišného úhlu. Díky tomu například lépe vynikne trojrozměrná struktura ledových ker.

Obrázek/Figure 7.
Context image for all figures.
Global image (processed by DLR) of the Europa
is from Planetary Photojournal file PIA00502.
The image above right is Fig.1, bottom of image is Fig.2.
Blue rectangle shows the location of the Fig.3, yellow rectangles shows the location of the images from Fig.4 and red rectangle shows the location of the Fig.5 and Fig.6.
Kredit/Credit: NASA/JPL/DLR/Daniel Macháček.

Poslední obrázek (obr.7) jsem udělal nakonec jako pomocný, který umožňuje si udělat představu o tom, jak velké území vlastně dané snímky pokrývají. Vlevo nahoře je jediný obrázek, který není můj výtvor. Je to PIA00502 z planetárního fotožurnálu NASA a byl vytvořen pod hlavičkou německé organizace DLR. Výřez vpravo nahoře odpovídá obr.2 a ukazuje celou Conamara Chaos. Spodní obrázek je zmenšenou mozaikou obr.3 a barevně je na ní vyznačena poloha všech stereogramů. Modrý obdélník představuje obr.3, žluté obdélníky jsou stereogramy z obr.4 a červený obdélník stereogram obr.5 a obr.6.

Vesta - nyní vysíláme barevně!

Cesty deterministického Vesmíru jsou nevyzpytatelné a někdy se stanou velmi zajímavé věci. Jako například nedávno, když jsem se dostal k šesti starším snímkům 500 kilometrů velké planetky Vesty. Na tom by nebylo zas tak nic zvláštního, nakonec snímky Vesty jsou publikovány pravidelně týmem sondy Dawn, která okolo Vesty již nějaký ten měsíc obíhá. Tyto snímky jsou ale vyjímečné tím, že jsou pořízené prakticky ve stejnou chvíli a přes různé filtry. Díky tomu je možné z nich vytvořit barevné obrázky, kterých zatím bylo zveřejněno naprosté minimum (a v podstatě žádný větší obrázek v přibližně přirozených barvách). Zmíněných šest snímků je ze dvou sad po třech snímcích a v obou sadách jsou pořízeny přes filtry s největší propustností při vlnových délkách 440 nm, 650 nm a 750 nm (pokud jsou mé informace správné, jedná se o filtry označované po řadě jako F8, F7 a F2) (Sierks, et al.).
Nejedná se tedy o filtry, přes něž by bylo možné vytvořit úplně stejný barevný obraz, jako by případně viděl člověk (který je schopen vidět světlo s vlnovou délkou zhruba mezi 400 až 700 nm), nacházející se v blízkosti Vesty, ale rozdíl není až tak markantní.

Obrázek/Figure 1.
Superresolution color image of Vesta from distance ~41 000 km. It was made from three filtered images (filters centered at 440, 650 and 750 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
Date: ~9.7.2011. Resolution ~1.95 km/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

Z těchto šesti snímků jsem připravil sedm barevných obrázků. První obrázek (obr.1) je vytvořen ze tří snímků sady zvané RC2 (rotation characterization 2). Tyto snímky byly pořízeny pravděpodobně 9. července. V té době se Dawn teprve blížil k Vestě a chybělo mu přibližně 41 000 kilometrů. Původní rozlišení bylo ~3,9 km/pix, obr.1 je ale dvakrát zvětšen pomocí metody superresolution na ~1,95 km/pix. Nejmenší rozlišitelné detaily mají velikost asi 6 km. Dawn měl tehdy pěkný výhled na jižní polární oblast Vesty, které dominuje "dvojkráter" Rheasilvia a jižní polární velehora (stále bezejmenná).

Obrázek/Figure 2.
Color image of Vesta from distance ~5200 km. It was made from two filtered images
(filters centered at 440 and 650 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
Synthetic image was used as green image. South is down and east is right.
Date: ~24.7.2011. Resolution ~500 m/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

Druhá sada snímků zvaná RC3 (rotation characterization 3) byla pořízená okolo 24. července z mnohem větší blízkosti (asi 5200 km) a tedy i s vyšším rozlišením (500 m/pix). Obr.2 je první vycházející z této sady. Byl vytvořen pouze ze snímků pořízených přes filtry F7 a F8, které byly použity jako modrý a červený snímek. Zelený snímek byl vytvořen uměle syntézou těchto dvou snímků. Tento obrázek je tedy vytvořen jen ze snímků pořízených ve viditelném světle a je tedy zřejmě blíže reálnému barevnému vzhledu Vesty. V tu dobu už ani jeden ze snímků nepokryl celý viditelný povrch Vesty a proto jsou okraje "uříznuté". Vesta je přibližně orientována tak, že jižní pól je dole a východ je vpravo (tato orientace je zachována u i všech dalších obrázků kromě obr.6 a obr.7). Opět je viditelná jižní polární velehora (tentokrát z boku) tyčící více než 15 kilometrů nad okolní planiny kráteru Rheasilvia. Zhruba uprostřed je viditelný zajímavý kráter nazvaný Oppia, ze kterého se do okolí rozlétl nahnědlý materiál. Jestli se jedná o materiál pocházející z dopadnuvšího tělesa, či se jedná o materiál Vesty zatím není známo. Tento kráter je vidět i na obr.1 vlevo nahoře u hnědé skvrny. Rovníková oblast, viditelná zhruba ve středu obrázku, je protkána řadou rýh, které jsou rovnoběžné s rovníkem Vesty a tento pás rýh se táhne okolo celého jejího obvodu. Nahoře obrázku pak leží severní polární oblast Vesty, rozrytá nespočtem kráterů. Samotný severní pól je zatím skryt ve tmě, ale než Dawn opustí Vestu a vydá se k dalšímu cíli - planetce Ceres, měl by sluneční svit dorazit i tam.

Obrázek/Figure 3.
Color image of Vesta from distance ~5200 km. It was made from three filtered images
(filters centered at 440, 650 and 750 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
South is down and east is right.
Date: ~24.7.2011. Resolution ~500 m/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

Třetí obrázek (obr.3) byl zhotoven ze snímků pořízených přes všechny tři filtry. Třetí filtr leží už v pásmu infračerveného záření a jeho přidání vedlo k mírné celkové změně barev a oblast jižní polární velehory a část okolních planin, se nyní jeví narůžověle. To svědčí o tom, že je tato oblast (nebo přinejmenším povrchová vrstva) tvořena trochu odlišným materiálem než většina povrchu Vesty. Pravda, efekt není moc silný a necvičené oko nic nespatří.

Obrázek/Figure 4.
Enhanced color image of Vesta from distance ~5200 km. It was made from three filtered images
(filters centered at 440, 650 and 750 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
Color differences were extremely exaggerated. South is down and east is right.
Date: ~24.7.2011. Resolution ~500 m/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

Proto jsem udělal obr.4, ve kterém jsou zesíleny rozdíly mezi snímky s různými filtry. Takhle by Vestu lidské oko jistojistě nevidělo, ale takový obrázek je užitečný pro odlišení oblastí, které mají různé (chemické) složení povrchových vrstev. Nevýhodou tohoto procesu je zesílení všech případných vad snímků, v tomto případě vady způsobené ne úplně dokonalým překrytí jednotlivých filtrovaných snímků přes sebe. Tento jev je způsoben zejména tím, že snímky byly přece jen pořízeny s jistým časovým odstupem a Dawn se vzhledem k Vestě během této doby citelně pohnul. Tyto nedokonalosti jsou minimální uprostřed snímku, ale výrazné u ořízlých okrajů. Takže žluté cákance, pocházející z kráteru Oppia uprostřed snímku, jsou reálné, stejně jako narůžovělé oblasti okolo jižního pólu, ale za oblasti úplně u ořízlých okrajů bych ruku do ohně nedal.

Obrázek/Figure 5.
Superresolution color image of Vesta from distance ~5200 km. It was made from three filtered images
(filters centered at 440, 650 and 750 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
South is down and east is right.
Date: ~24.7.2011. Resolution ~300 m/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

Pátý obrázek (obr.5) je superresolution verze trojice snímků sady RC3. Ta byla poté dobarvena barvou ze stejných snímků. Přestože jsem použil k získání barevné informace opět všechny tři filtry, je výsledek mírně "cinknutý" syntetickým zeleným snímkem z obr.2, takže barva je mírně jiná, než u obr.3. Snímky použité pro metodu superresolution musí na sebe velmi dobře pasovat, což neplatí pro celý zobrazený povrch (zlobivé okraje), takže je výsledek více ořízlý než obr.2,3,4 a je zvětšený jen decentně na ~300 m/pix (z 500 m/pix).

Obrázek/Figure 6.
Superresolution color image of Vestian crater Oppia (big crater in brownish area) from distance ~5200 km. It was made from three filtered images (filters centered at 440, 650 and 750 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
South is up and east is left.
Date: ~24.7.2011. Resolution ~250 m/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

Poslední dva obrázky (obr.6 a obr.7) jsou tématickými výřezy, ukazujícími některé zajímavé části zpracovaných snímků. Protože se jedná v obou případech o části okolo středů snímků, použil jsem opět metodu superresolution, ale tentokrát mají výsledky rozlišení 250 m/pix. Snímky mají také zesílený kontrast, takže detaily jsou lépe viditelné. Na obr.6 je vidět okolí kráteru Oppia, pokryté nahnědlým materiálem vyvrženým z tohoto kráteru. Zajímavé jsou také černé skvrny u kráteru vlevo nahoře, které zatím nebyly vysvětleny a relativně čerstvý jasný malý kráter nad kráterem Oppia (obrázek je nyní orientován tak, že jih je nahoře). Poslední obrázek (obr.7) je zvětšeným bočním pohledem na jižní polární velehoru a myslím, že představuje vhodnou tečku na závěr, která nepotřebuje dalších slov.

Obrázek/Figure 7.
Superresolution color sideview of Vestian south polar mountain from distance ~5200 km.
It was made from three filtered images (filters centered at 440, 650 and 750 nm), which were taken by Dawn's FC camera.
South is up and east is left.
Date: ~24.7.2011. Resolution ~250 m/pix.
Kredit/Credit: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/Daniel Macháček.

(Sierks, et al.):
The Dawn Framing Camera: A Telescope En Route to the Asteroid Belt - MPS/DLR/IDA.

Olympské hry

Ač se to nezdá, historie výzkumu kosmických těles pomocí bezpilotních sond je stará už více než 50 let. Pro milovníky fotografií z vesmíru jsou důležitými mezníky roky 1959, kdy sovětská Luna 3 pořídila první snímky odvrácené strany Měsíce a 1965, kdy americká sonda Mariner 4 pořídila první detailní snímky Marsu. Mimochodem, Luna 3 fotografovala Měsíc 7.10.1959, to jest přesně před 52 roky. Že o tom píši takhle přesně na den, je čirá náhoda, protože jsem to zjistil před pár minutami. Ale když už máme dnes toto výročí, tak zde dám k dobru alespoň dva odkazy, kde je možné si prohlédnout pár obrázku Měsíce z Luny 3. Prvním je stránka National Space Science Data Center (NSSDC), patřící pod NASA a druhým je  stránka Dona P. Mitchella o Luně 3. Snímky pořízené Marinerem 4 jsou k dispozici (v upravené podobě) třeba na stránce Teda Stryka.
 Snímky obou těchto sond mají dvě společné vlastnosti. Jejich kvalita je podstatně nižší než u snímků současných sond (kupodivu) a nejsou na síti k dispozici v digitální podobě. Zejména druhá vlastnost je frustrující pro amatéry mého ražení. Téměř všechny obrázky z těchto sond, které jsou k dispozici na výše uvedených stránkách, jsou oskenované verze, uchovávané zpravidla v podobě diapozitivů či fotografií v různých archívech. Tímto způsobem uchovávané fotografie jsou vždy méně kvalitní než digitální záznam.
Naštěstí se ke konci 60. let stalo dobrým zvykem fotografie uchovávat i digitálně a naprostá většina z nich je k dispozici ve veřejně dostupných archivech, jako je právě třeba NSSDC nebo v online archivech jako je  například The Planetary Data System (PDS).
Takto jsou dostupné mimojiné i snímky Marsu pořízené sondami Viking Orbiter v druhé půli 70. let.
Ani snímky těchto sond nejsou kvalitou plně srovnatelné se snímky moderních sond, nakonec kamery stále používaly starší vidikonovou technologii (stejně jako Mariner 4) tam kde dnešní kamery používají CCD čipy, ale pokrok v oblasti komunikačních technologií, digitálního záznamu, i samotných vidikonových trubic, umožnil posílat na Zemi rutinně zhruba megapixelové snímky (Mariner 4 měl pouhých 40 kpix). Navíc kamery Vikingů byly schopny fotit Mars přes různé filtry, což umožnilo zpracovat (a zpracovávat) snímky do podoby snímků barevných. Nabízí se otázka, proč se vůbec zabývat snímky pořízenými "zastaralými" sondami někdy v 70. letech, když máme nyní k dispozici (v případě Marsu) myriády mnohem dokonalejších snímků z moderních sond. Důvodů je hned několik, ale uvedu jeden, hrající roli v dnešním případě. Většina moderních kamer, které jsou dnes na sondách obíhajích Mars, jsou v podstatě fotící "kombajny", které fungují doslova jako domácí skener, kterým pořizujete digitální kopii nějakého dokumentu. Tyto kamery jsou vybaveny lineárními řádkujícími CCD čipy, které postupně, řádek po řádku, vytváří snímek terénu, který ubíhá pod sondou. S takovými snímky se poté dobře pracuje, chcete-li vytvořit například co nejpřesnější mapy terénu dané planety, což je užitečné pro vědeckou práci. Problém ovšem je, když chcete takovou kamerou pořídit snímek z netradičního úhlu. Kromě toho, že pořízení takového snímku vyžaduje koordinovat funkci kamery s pohybem sondy (který ovlivňuje způsob a rychlost "skenování"), takový snímek zpravidla nemá pro vědce takovou cenu, aby se oplatilo jej pořídit. To v dřívějších časech vidikonů byla lineární čidla výjimkou a vědci, zkoumající daná místa poprvé, zkoušeli různé oblasti snímkovat z rozličných úhlů. Díky tomu mnohé snímky pořízené před více než třiceti lety sondami Viking, nabízejí stále jedinečný pohled na různá místa a geologické útvary Marsu i na jeho okolí (třeba měsíce Phobos a Deimos).

 To se týká i snímků, které pořídil Viking 1 ke konci své mise dne 29.6.1980 (oficiálně byla mise Viking Orbiteru 1 ukončena 17.8.1980). Je na nich vidět zatím největší známá hora Sluneční soustavy - 22 kilometrů vysoká štítová sopka Olympus Mons.

Obrázek/Figure 1.

Mosaic of the Martian Olympus Mons volcano made from 12 images taken by Viking Orbiter 1 (NASA/JPL) spacecraft. Whole mosaic covers area ~250 km wide with resolution ~40×65 m/pix
and was colorized using low resolution image (fig.2).

Mosaic shows central calderas (big central depression) of the Olympus Mons with overall
dimensions around 90×60 km, flanks with lava flows, many smaller meteoritic craters
and two young larger craters Pangboche (below central calderas) and Karzok.
Full resolution view (6400×4300, 19MB!) is available here.
Obrázek v plném rozlišení (6400×4300, 19MB!) je dostupný zde.

Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček. 

Obrázek č.1 je mozaikou 12-ti snímků (f461s45 až f461s56) pořízených šikmo z Viking Orbiteru 1, který byl v tu chvíli ve vzdálenosti přibližně 1650 km od sopky. Rozlišení snímku je ~40×65 m/pix, reálné rozlišení je podobné, tzn., že nejmenší viditelné útvary mají rozměr asi 100 až 200 metrů. Mozaika pokrývá pás dlouhý asi 250 km, přičemž je možné udělat si lepší obrázek, kterou část hory pokrývá, z menšího obrázku vloženého v pravém dolním rohu mozaiky. Dominantou mozaiky jsou nesporně středové kaldery 22 kilometrů vysoké hory. Šest postupně se tvořících kalder nakonec vytvořilo až 3 km hlubokou středovou sníženinu o rozměrech 90×60 kilometrů  (Jaumann et al., 2007). Starší kaldery jsou plné zlomů, naproti tomu mladší (menší) kaldery mají ploché dno, tvořené zřejmě ztuhlou lávou. Na svazích je pak možné spatřit ztuhlé proudy láv a mnoho malých meteoritických kráterů. Mezi nimi svou velikostí vyčnívají dva krátery - 11-ti kilometrový kráter Pangboche (na obr.1 pod kalderami) a 16 km široký kráter Karzok.

 V případě všech dvanáct snímků použitých v obr.1 se jednalo o snímky černobílé, což je mrzuté, protože lidé jsou více uvyklí sledovat svět okolo sebe v barvách. Je z principu možné každý černobílý obrázek sice uměle obarvit (což také často dělám) jednou barvou, která je blízko reálné, ale často existuje i elegantnější řešení. To spočívá v dodatečném dobarvení pomocí jiných snímků dané oblasti.
U snímků s vysokým rozlišením se málokdy najdou barevné v podobném rozlišením a je tedy třeba použít třeba i ty s nižším rozlišením. To je i případ dobarvení obr.1. Ačkoli na internetu existuje několik barevných snímků Olympu, nebyl jsem spokojen z různých důvodů ani z jedním a raději jsem šáhl opět po originálních datech z archivů NASA.
Přestože výsledný obrázek (obr.2) byl určen především k obarvení obr.1, byla by škoda jej neukázat už proto, že ukazuje rozsáhlejší okolí sopky Olympus Mons.

Obrázek/Figure 2.
Smaller color mosaic of the Martian Olympus Mons volcano made from six images   (f735a41, f735a42, f735a45 - f735a48)  taken by Viking Orbiter 1 (NASA/JPL) spacecraft.
Date 22.6.1978. Images were taken with violet, green and red filters.
Mosaic covers area ~800×1600 km with resolution ~800 m/pix.
Almost entire 640-km wide Olympus Mons volcano is visible.
North is up and west is left.
Full resolution view (2000×2600) is available here .
Obrázek v plném rozlišení (2000×2600) je dostupný zde.
Kredit/Credit: NASA/JPL/Daniel Macháček.

Obrázek byl vytvořený z šestice snímků (f735a41, f735a42, f735a45 až f735a48) pořízených opět sondou Viking Orbiter 1, tentokrát ale zhruba o dva roky dříve (22.6.1978). Barvu bylo možné získat díky tomu, že snímky byly pořízeny přes barevné filtry (červený, zelený a fialový).  Snímky pokrývají nyní území zhruba 800 km široké a 1600 km dlouhé. Rozlišení je přibližně 800 m/pix a je prakticky shodné s reálným (nejmenší rozlišitelné detaily jsou menší než 2 km). Oproti obr.1 je obrázek natočen tak, aby byl sever nahoře a východ vpravo.
 Na obrázku je možné vidět skoro celý 640 km široký štít sopky (Bleacher et al., 2007) a také okolní útvary, zvané aureoly. Zejména jsou tyto útvary vidět nad Olympem jako zvláštní "zkrabatělý" terén. Předpokládá se, že tyto útvary vznikly tak, že se část masivu Olympus Mons utrhla a sjela do nížiny. Při této události také vznikly až 8 km vysoké prudké svahy dnes ohraničující samotný štít sopky. Je možné, že k utržení části masivu sopky pomohl i led, který se mohl v dávných dobách vyskytovat ve větším množství na úpatích v podobě ledovců. Pozůstatky těchto ledovců existují dokonce na úpatí Olympus Mons dodnes  (Head and Marchant 2007) . Jeden takový "přeživší" ledovec leží při severozápadním okraji štítu. Podobné ledovce (zvané tropické horské ledovce)  byly objeveny i u dalších obřích Marťanských štítových sopek.

(Bleacher et al., 2007): 
Bleacher, J.E., R. Greeley, D.A. Williams, S.C. Werner, E. Hauber, and G. Neukum (2007): Olympus Mons, Mars: Inferred changes in late Amazonian aged effusive activity from lava flow mapping of Mars Express High Resolution Stereo Camera data, Journal of Geophysical Research, 112, E04003.  (via http://www.psi.edu/pgwg/images/feb08image.html).

(Head and Marchant 2007):
Evidence fro non-Polar Ice Deposits in the Past History of Mars. 
James W. Head and David R. Marchant, LPSC 39 #1295, 2008. 

(Jaumann et al., 2007):
Jaumann, R., G. Neukum, T. Behnke, T.C. Duxbury, K. Eichentopf, J. Flohrer, S. van Gasselt, B. Giese, K. Gwinner, E. Hauber, H. Hoffmann, A. Hoffmeister, U. Köhler, K.-D. Matz, T.B. McCord, V. Mertens, J. Oberst, R. Pischel, D Reiss, E. Ress, T. Roatsch, P. Saiger, F. Saiger, F. Scholten, G. Schwarz, K. Stephan, M. Wählisch, and the HRSC Co-Investigator Team (2007): The high-resolution stereo camera (HRSC) experiment on Mars Express: Instrument aspects and experiment conduct from interplanetary cruise through the nominal mission, Planetary and Space Science, 55, 928-952. (via http://www.psi.edu/pgwg/images/feb08image.html).