Odhaleno jezero slané vody pod polární čepičkou Marsu

Nová data získaná pomocí radaru umístěného na palubě kosmické sondy Mars Express, kterou v roce 2003 vypustila k Marsu Evropská kosmická agentura ESA, ukazují na jezero slané kapalné vody ukryté pod vrstvami ledu a prachu v oblasti jižní polární čepičky rudé planety.

Důkazy pro vodnatou minulost planety Mars se rozkládající se napříč jejím povrchem v podobě sítě vyschlých říčních údolí a stop gigantických povodní jsou zřetelně zobrazeny na fotografiích pořízených z oběžné dráhy. Kosmické sondy na drahách kolem Marsu společně s přistávacími moduly (landery) a pojízdnými vědeckými laboratořemi (rovery) prozkoumávající marťanský povrch rovněž objevily minerály, které mohly vzniknout pouze za přítomnosti tekuté vody.

Avšak klima se významně měnilo během doby existence planety trvající zhruba 4,6 miliardy roků a v současné době již na povrchu Marsu nemůže kapalná voda existovat. Astronomové pátrají po její přítomnosti pod povrchem planety. Dřívější výsledky z patnáctileté činnosti sondy Mars Express již vedly ke zjištění, že vodní led je přítomen v oblasti polárních čepiček Marsu a rovněž se ukrývá ve vrstvách ledu promíchaných s prachem.

Přítomnost kapalné vody ve spodní části polárních čepiček se dlouho předpokládala; vždyť přece i z pozemských výzkumů je dobře známo, že bod tání ledu se snižuje v důsledku tlaku vrstvy ledovce. Kromě toho přítomnost solí na Marsu může ještě snížit bod tání ledu a udržovat vodu v kapalném stavu pod teplotou zamrzání.

Avšak až doposud byly první záznamy z radaru Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) nepřesvědčivé.

Přetrvávající houževnatost vědců pracujících s tímto přístrojem k průzkumu podpovrchových vrstev rudé planety vedla k vývoji nové techniky, která umožnila získávat pokud možno data s tak vysokým rozlišením, aby bylo možné potvrdit jejich vzrušující objev.

Horninou pronikající radar využívá metodu vysílání rádiových pulsů směrem k povrchu a určování času, jak dlouho rádiovým vlnám trvá, než po odrazu doputují zpět na palubu sondy a jak jsou intenzivní. Vlastnosti materiálu, který se nachází mezi odrazovou vrstvou a povrchem ovlivňují vracející se signál, který tak může být použit k vytvoření podpovrchové topografie.

Radarový průzkum ukázal, že oblast v okolí jižního pólu Marsu je tvořena mnoha vrstvami ledu a prachu o tloušťce přibližně 1,5 kilometru. V rámci této studie byla zkoumána oblast o průměru 200 kilometrů. Mimořádně jasné radarové odrazy na spodní straně rozvrstvených depozitů byly identifikovány uvnitř oblasti o průměru 20 km.

Na základě analýzy vlastností odraženého radarového signálu a vzhledem ke složení rozvrstveného depozitu a očekávanému teplotnímu profilu pod povrchem vědci interpretovali jasné oblasti jako rozhraní mezi ledem a stabilním zásobníkem kapalné vody, která může být obohacena solí uvolněnou ze sedimentů. Radar MARSIS je schopen detekovat taková naleziště vody, která vytvářejí vrstvy kapaliny o tloušťce alespoň několik desítek centimetrů.

„Tato podpovrchová anomálie na planetě Mars vykazovala na radaru vlastnosti sedimentů bohatých na kapalnou vodu,“ říká Roberto Orosei, hlavní vědecký pracovník pro experimenty s radarem MARSIS a hlavní autor článku publikovaného v časopise Science. „Toto je pouze jedna malá studovaná oblast; je vzrušující předpoklad se domnívat, že zde může existovat více takovýchto podpovrchových nalezišť vody, která ještě mohou být objevena.“

„Roky jsme se snažili spatřit náznaky zajímavých podpovrchových útvarů, avšak nemohli jsme reprodukovat závěry pozorování na jednotlivých obězích sondy, protože četnost vzorků a rozlišení našich dat bylo dříve příliš nízké,“ dodává Andrea Cicchetti, provozní ředitel radaru MARSIS a spoluautor nového článku.

„Museli jsme přijít s novým operačním módem k překlenutí některých palubních programů a zajistit vyšší četnost průzkumů, a tudíž jsme tak zvýšili rozlišení snímků v našich datových souborech: nyní vidíme podrobnosti, které předtím prostě nebylo možné rozlišit.“

Objev poněkud připomíná pozemské jezero Vostok objevené zhruba 4 kilometry pod ledem Antarktidy. Jak známo, některé formy mikrobiálního života přežívají v subglaciálním prostředí na Zemi. Avšak mohou podpovrchové rezervoáry slané vody pod ledovými sedimenty na Marsu rovněž poskytovat vhodné obyvatelné prostředí v současné době nebo alespoň v minulosti? Zda někdy existoval na Marsu život, to zůstává zatím nezodpovězenou otázkou. Avšak další mise – například rusko-evropská sonda ExoMars vybavená roverem – budou pokračovat ve výzkumu.

„Dlouhodobě fungující sonda Mars Express a vyčerpávající úsilí týmu vědců kolem radaru překonalo mnoho analytických výzev, umožňujících získat dlouho očekávané výsledky, což ukazuje, že sonda a její přístrojové vybavení má stále vysoký vědecký potenciál,“ říká Dmitri Titov, vědecký pracovník evropské sondy. „Tento vzrušující objev je nejvýznamnější událostí planetárního výzkumu a přispěje k našemu poznání vývoje Marsu, historie výskytu vody na sousední planetě a její obyvatelnosti.“

Zdroj: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Mars_Express_detects_liquid_water_hidden_under_planet_s_south_pole a https://phys.org/news/2018-07-liquid-beneath-martian-landscape.html

autor: František Martinek