Co se skrývá pod ledem jižního pólu Marsu?

Skrývá se pod několik kilometrů silným ledovým příkrovem na jižním pólu Marsu tekutá voda? Radarová měření odhalila signály, které se mohou interpretovat jako podzemní jezera, podobná těm, která se nacházejí v Antarktidě.

Jenže nové, technicky pokročilé radarové měření z roku 2025 přináší mnohem střízlivější pohled na věc. Ukazuje se, že pod povrchem možná není voda… ale jen hladké a suché horniny.

^{Ilustrace: Zdroj: D. Tenzler}

Historie hledání podzemní vody na Marsu

Průzkumu vody na Marsu se mimo jiné účastnil radar MARSIS na evropské sondě Mars Express. Ten začal fungovat v roce 2005. Po mnoho let ale nebyl dost citlivý, aby spolehlivě zobrazil, jaká je situace pod povrchem pólů. Až kolem roku 2012 se objevily první extrémně jasné odrazy zpod ledové vrstvy. Na Zemi takové signály často ukazují rozhraní ledu a vody, ale vědci byli opatrní a výsledky si nechali pro sebe.

V roce 2018 přišla nová studie, které si všimla i média. Podle autorů radar MARSIS jednoznačně zachytil stálou vrstvu kapalné vody o průměru asi 20 km pod jižním pólem

Další studie v letech 2019 až 2021 hlásily nové jasné odrazy, které objevily hned několik jezer. Byly to ovšem signály, které se nacházely i tam, kde tekutá voda existovat nemůže - kvůli tamním fyzikálním podmínkám. Na Marsu je například příliš nízký tlak a teplota. To by znamenalo, že se jedná o signály z hyperslaných roztoků, schopných existovat v těchto podmínkách, nebo se dají radarové signály vysvětlit i jinak.

Vědci dál problém zkoumali a zjistili například, že množství soli potřebné pro udržení kapalné fáze by bylo extrémní. Navíc se ukázalo, že podobně jasné radarové odrazy se na Zemi objevují i u zcela suchých geologických vrstev, pokud jsou hladké a jemnozrnné.

Radar SHARAD (2022–2024)

Situace tedy byla nejednoznačná. Je jen logické, že vědci začali uvažovat o dalších radarových průzkumech. Naštěstí kolem Marsu krouží i jiné sondy. Například americká Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), která má na palubě radar SHARAD. Ten pracuje s vyšší frekvencí než MARSIS. To mu umožňuje lepší rozlišení, i když se jeho signál hůř dostává skrz tlustou vrstvu povrchového ledu. Navíc je jeho umístění nevhodné pro podobné výzkumy (je na hřbetě sondy, takže běžně nezobrazuje polární oblasti). NASA však provedla odvážné manévry - sonda se naklonila o 120°, takže radarový paprsek pronikal ledem pod jiným úhlem.
Výzkum potvrdil pochybnosti. Tam, kde MARSIS viděl zřetelné silné odrazy, zaznamenal SHARAD jen slabý odraz odpovídající suchým horninám.
Právě tato data byla zahrnuta i do nové studie - publikované před nedávnem. Zdá se, že radar zachytil určitý odraz, ale… je slabý.

Signál je výrazně slabší než povrchový odraz skutečného ledu a zároveň je mnohem slabší, než by odpovídalo vodě.

Vědci modelovali stav, který na Marsu objevili - a zjistili, že materiál má dielektrickou konstantu kolem 4 - 4,5. To je hodnota typická pro suchý prach, jemnozrnné sedimenty nebo běžné horniny.
Voda má hodnoty několikanásobně vyšší (typicky kolem 80).

Nejpravděpodobnější vysvětlení

Podložní vrstva tedy, jak se zdá, neobsahuje větší množství vody, zato je extrémně hladká a jemnozrnná. Díky tomu generuje jasné odrazy v nízkofrekvenčních datech MARSISu, ale není to signál kapalné vody.

Vědci se jistě budou tématu věnovat i v budoucnosti. Budou například zkoumat, jak silně ovlivňuje slanost materiálu radarové odrazy. Můžeme se tedy těšit na další zajímavé objevy.

^{Zdroj: Odkaz}