Kde najít vodu na Marsu?

Mars je sice naše sousední planeta, dodnes ovšem nevíme, jestli na něm v minulosti existoval život. Je možné, že na něm přežívá dodnes? (délka blogu 3 min.)

Rudá planeta na první pohled připomíná nehostinnou pustinu plnou prachu, kamení a jako by to nebylo málo, je navíc z větší části zamrzlá, protože tu panuje poměrně nízká teplota.

Dnes už víme, že v dávné minulosti tekly po povrchu Marsu řeky a nacházela se tam jezera. Dnešní atmosféra je extrémně řídká a suchá. Dnes je většina vody zamrzlá v polárních čepičkách nebo ukrytá hluboko pod zemí ve formě ledu. Vědci se ovšem naděje na nalezení tekuté vody na samotném povrchu Rudé planety ještě nevzdali.

Obyvatelnost Marsu

Problém dnešního Marsu spočívá v tom, že během marsovské noci klesá teplota extrémně nízko, často až k -120 °C. V těchto mrazivých hodinách relativní vlhkost vzduchu stoupá. Jenže při tak nízkých teplotách je taková voda pro živé organismy nepoužitelná, protože jejich metabolismus by okamžitě zamrzl spolu s okolím. Jakmile pak vyjde Slunce a denní teplota vyšplhá k příjemnějším hodnotám kolem 0 °C, atmosféra se okamžitě vysuší a vlhkost klesne téměř na nulu. Voda se na otevřeném povrchu okamžitě odpaří.

Existuje způsob, jak noční vlhkost chránit před denním vysušením a nabídnout hypotetickým mikroorganismům vodu přesně ve chvíli, kdy je okolí dostatečně teplé na to, aby v něm mohly žít?

Odpověď je poměrně jednoduchá. Některé minerální soli, které se vyskytují v marsovském regolitu, mají hygroskopické vlastnosti. To znamená, že dokážou doslova nasávat vodní páru přímo ze vzduchu, i když je atmosféra zdánlivě suchá.

Tak fungují například soli vápníku a hořčíku - například chloristan vápenatý nebo chlorid vápenatý. Tyto látky dokážou tvořit kapalný roztok i při poměrně nízkých hodnotách vlhkosti, které se vyskytují i na Marsu.

Samotný vznik solanky na povrchu krystalu by však nestačil, protože s příchodem teplého rána by se tato mikroskopická kapka nutně odpařila do suchého okolí.

Ale i tady existuje možné řešení problému. Během prudkých denních výkyvů teplot, které na rovníku dosahují rozdílu více než sto dvaceti kelvinů, dochází k výraznému smršťování a rozpínání materiálu. Díky tomu dochází k tvorbě mikroprasklin a puklin, které propojují vnitřek krystalu s okolním prostředím. Vzdušná vlhkost zkondenzovaná na povrchu soli pak proniká podél otevřených prasklin hluboko do nitra krystalu. Během dne dochází k opačnému jevu. Krystal se vlivem tepelné roztažnosti začne zvětšovat.

Rozpínající se minerální mřížka způsobí, že se mikropraskliny ocitnou pod tlakem nebo se rovnou uzavřou. Voda, která v noci zatekla do vnitřních dutin, je najednou uvězněna v mikroskopické pasti. Vnější povrch krystalu sice vyschne, ale uvnitř materiálu zůstává kapilární voda uchována v kapalném stavu. Mikroorganismus skrytý v této dutině má tedy k dispozici tekutou vodu při relativně vysoké denní teplotě, což je kombinace, která je na volném povrchu Marsu jinak nemožná.

Aby vědci tento model ověřili, spočítali objemové změny pro různé druhy solí v rozmezí teplot od sto padesáti do tří set kelvinů. Výsledky ukázaly, že tepelná roztažnost rozhodně není zanedbatelná. Běžný chlorid sodný mění v tomto teplotním rozpětí svůj objem přibližně o 1,64 procenta. Sádrovec vykazuje objemovou změnu 0,865 procenta. Bezvodé formy síranu hořečnatého mění svůj objem v rozmezí od 0,5 do 0,57 procenta. Tyto na první pohled malé změny stačí k tomu, aby se mikropraskliny o velikostech několika mikrometrů mohly jak otevírat tak zavírat v průběhu dne a noci na Rudé planetě.

Vědci pak provedli počítačové simulace klimatických modelů, které zjišťovaly, kde by mohly na povrchu planety nastávat vhodné podmínky.

Ukázalo se, že severní polokoule je pro tyto procesy příznivější než polokoule jižní. Vhodná je prý nížina Acidalia Planitia, ale také oblasti Utopia Planitia nebo kráter Isidis.

V jižní části Acidalia Planitia existují lokality, kde by se mohla voda udržet po dobu zhruba 100 - 130 solů, tedy marsovských dnů.

Mohlo by to stačit k vytvoření a udržení života? Na tuto otázku bude muset odpovědět budoucí výzkum.

^{Zdroje: Anna Bognar, Bernadett D. Pal, Akos Kereszturi, Current water trapping micro-habitats on the surface of Mars, Icarus, Volume 460, 2026, 117273, Odkaz}