Co je nového na Marsu? Vodní jezero

Zdá se, že na Marsu kdysi skutečně existovala tekutá voda. A co víc - je tam dodnes, i když jen hluboko pod povrchem. (délka blogu 3 min.)

Sousední planeta si na nedostatek pozornosti stěžovat opravdu nemůže. Už po celá desetiletí ji navštěvujeme automatickými sondami. Postupně skládáme dohromady mozaiku historických skutečností. Dnes už je například jisté, že na Marsu byla kdysi rozsáhlá jezera a moře. Voda se tam dostala podobně jako na naši vlastní planetu - díky planetárním embriím z vnější části Sluneční soustavy.

Dnes se také už ví, proč Mars své vodní zásoby ztratil. Jeho gravitace je příliš malá na to, aby mohl dlouhodobě udržet lehké atomy vodíku nebo třeba kyslíku - ze kterých se voda skládá a na které se dá kosmickým zářením rozložit.

Jiná otázka zatím zůstala nezodpovězená: Existují na Marsu dodnes zbytky jeho vodních zásob? Mohly by být  někde v podzemí - kde je před sublimací, disociací (zničením molekulární struktury) a následným přechodem do meziplanetárního prostoru chrání silnější vrstva marsovské horniny?

Nedávno se podařilo tuto teorii skutečně potvrdit…

Na Marsu existuje tekutá voda.

Důležitá voda

Voda se považuje za nezbytný předpoklad pro vznik života, založeného na sloučeninách uhlíku. Roli rozpouštědla může sice hrát při nízkých teplotách (kolem -100 °C) některý z tekutých uhlovodíků, při vyšších teplotách (kolem 0 °C) je ale optimální právě zmiňovaná voda.

Další podmínkou pro vznik života (a vlastně i pro relativně svižný průběh chemických reakcí, které ke vzniku života vedou) je dostatečné množství energie.

Kromě Země je jedním z nejslibnějších adeptů na vznik života ve Sluneční soustavě - Mars. Nachází se na hranici oblasti, kde jsou zaručeny alespoň minimální příhodné podmínky a dostatečně vysoká teplota. A jak se zdá, voda mu v minulosti také nechyběla.

Už v průběhu minulých let se na Marsu podařilo objevit stopy vyschlých moří a koryt řek. V samotné atmosféře Marsu se dnes už bohužel moc vody nenalézá - vysokoenergetické sluneční a kosmické záření zpečetilo její osud, když postupně rozložilo její molekuly na vodík a kyslík. Nízká gravitace Marsu pak molekuly neudržela. Planeta naprostou většinu z nich postupně doslova poztrácela.

Přesto se na Marsu dají nalézt stopy vody a v některých oblastech je možná po určitou část roku dokonce v tekutém stavu.

Voda na Marsu

Občasná mlha nebo pár kapek, které se vysráží na kamenech jsou jedna věc. Větší zásoby tekuté vody jsou ale úplně jinou kategorií. Donedávna o jejich existenci vědci jen spekulovali. Dnes už víme, že na Marsu taková jezera opravdu existují. Objevili je italský radioastronom Roberto Orosei a jeho kolegové při zpracovávání dat z radarových snímků sondy Mars Express.

Mars Express

... (zkráceně MEX) je planetární sonda, která se nachází na oběžné dráze okolo Marsu. Je to po Mars Global Surveyor a Mars Odyssey třetí orbitální sonda, která obíhá kolem Rudé planety. Nepatří tentokrát NASA, ale ESA - Evropské kosmické agentuře, na jejíž práci se podílí také Česká Republika. Sonda nese na palubě přístroj s názvem MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding). Je to dlouhovlnný radar určený k průzkumu podpovrchových struktur do hloubky cca 5 km. 

Vědci prozkoumali radarem oblast Planum Australe, ležící blízko jižního pólu planety. Zatímco sonda přelétala nad zmiňovanou oblastí, vysílala na její povrch radarové vlny. Některé z nich se měly odrazit od povrchu, jiné měly proniknout hlouběji do pevného materiálu a odrazit se až od hlubších vrstev. Je známo, že voda tyto vlny odráží lépe než kámen. To znamená, že se tímto způsobem dá rozeznat typ materiálu, který se nachází pod povrchem Rudé planety.

Analýzou získaných dat vědci zjistili, že se pod povrchem Marsu na tomto místě nachází dobře definovaná, zhruba 20 km široká zóna, která reflektuje zmiňované paprsky lépe, než její okolí. Dalším průzkumem dat se podařilo zjistit, že materiál pod povrchem planety odpovídá svými vlastnostmi vodě v tekutém stavu. S největší pravděpodobností se tedy jedná o rozsáhle podzemní jezero, naplněné tekutou vodou.

Protože radiový signál ve vodním prostředí rychle degraduje, nedá se s jistotou říci, jak je nově objevené jezero hluboké. Vědci odhadují jeho hloubku na více než jeden metr, přitom ale neudávají žádnou maximální možnou nebo pravděpodobnou hodnotu.

Zatím se samozřejmě jedná jen o nepřímý důkaz, jakkoliv je zřetelný. O tom, v jakém stavu se jezero na Marsu skutečně nachází, se dá zatím pouze spekulovat. Může se jednat o vodou nasáklé pórovité materiály nebo dokonce souvislou vodní plochu. Jednoho dne tam jistě přistanou robotické mise, které provedou průzkumné vrty a budou se snažit proniknout až do hloubky, ve které se jezero nachází. Po odebrání vzorků budeme vědět, nakolik je tamní voda použitelná pro eventuální další použití.

Analogie k pozemským jezerům

Podobná situace panuje mimochodem i na Zemi. Pod antarktickým a grónským pevným povrchem se nacházejí soustavy podzemních jezer. Není důvod, proč by tomu muselo být na Marsu jinak, odhadovali vědci, kteří se rozhodli sledovat právě tuto oblast pomocí radiových signálů.

Zajímavá je také úvaha o tom, co vlastně udržuje vodu pod povrchem Marsu v tekutém stavu. Mohl by to být nějaký vnitřní zdroj energie Rudé planety nebo slanost, tedy obsah minerálů a chemikálií ve vodě.

Situace by mohla být například analogická tomu, co se každoročně děje v zimě na našich cestách. Posolený led roztává a dostává se do tekutého stavu i při teplotách, které jsou poměrně hluboko pod bodem mrazu. Soli (například chloridy sodný a vápenatý nebo perchloráty) by mohly na Marsu převzít roli nemrznoucí směsi.

Protože se zatím nepodařilo najít důkazy pro tepelné zdroje pod povrchem planety, zdá se druhá varianta pravděpodobnější. Jezero, které se má nacházet v hloubce 1,5 km, by mohlo mít teplotu kolem -70 °C a muselo by vykazovat silnou slanost.

Život v marsovském podzemním jezeře?

Jakkoliv vypadá objev vody na Marsu nadějně, nejspíše v něm žádný život neexistuje, varují vědci před přílišným optimismem. Věčná tma, věčná zima, absence kyslíku a přítomnost jedovatých perchlorátů a jiných solí by živým organismům, jak je známe na Zemi, moc nesvědčily.

Zajímavé zdroje:https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Mars_Express_detects_liquid_water_hidden_under_planet_s_south_pole http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/24/science.aar726 http://science.sciencemag.org/content/early/2018/07/24/science.aau1829,https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2009JE003405,http://adsabs.harvard.edu/abs/2008AGUFM.U11B0019F