čtvrtek 15. srpna 2024

Voda v kapalném skupenství pod povrchem Marsu?

V úterý 13. srpna zaplavila zpravodajské a vědu popularizující weby zpráva o možném výskytu vody v kapalném skupenství v kůře čtvrté planety Sluneční soustavy, totiž Marsu. O den dříve ve vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) vyšel článek Vashana Wrighta z University of California San Diego a jeho kolegů ze stejné instituce a z University of California Berkeley, kteří v něm vyhodnotili data získaná robotickým landerem InSight vyslaným společností NASA na rudou planetu v květnu 2018. InSight byl vybaven přístroji vhodnými ke studiu vnitřku planety, tedy jejího horninového a jiného složení pod povrchem, a operoval na ní mezi 26. listopadem 2018 (kdy úspěšně přistál) a 15. prosincem 2022. Hlavním cílem InSightu bylo zjistit, jak vlastně probíhaly procesy zodpovědné za tvorbu terestrických planet Sluneční soustavy před zhruba 4,6 miliardami lety, kdy se kromě Marsu zrodila i naše Země. S pomocí vybavení o celkové hmotnosti 50 kilogramů, zahrnujícího seismometr, radiometr, vrtací sondu, laserový retroreflektor, barevnou kameru či robotickou ruku, nasbíral InSight obrovské množství dat, jež budou ještě po léta vyhodnocována. Přesuňme se nyní zpět k této zajímavé zprávě, totiž že pod povrchem Marsu se může nacházet nemalé množství vody v kapalném skupenství. Pokud vás rudá planeta, vzdálená od té naší "jen" asi 225 milionů kilometrů (což je o nějakých 12 milionů kilometrů méně, než vzdálenost mezi Zemí a Venuší) někdy zajímala, pak je vám dobře známo, že přítomnost vody na ní je už dlouho dokázaná. Takový kráter Koroljov v blízkosti severního pólu planety je prakticky vyplněn ledem; obsahuje ho na 2200 kilometrů krychlových, což je zhruba tolik, kolik je vody v kapalném skupenství ve Velkém Medvědím jezeře v Severozápadních teritoriích Kanady. Povrch Marsu nese stopy po pohybu ledovců v posledních několika milionech let, a nechybí na něm ani spousta vyschlých řečišť, systémů říčních údolí, říčních delt a vysušených jezer. Před více než 3,8 miliardami let se na Marsu zřejmě nacházel velký oceán, a zabíral až jednu třetinu rozlohy planety. Kvůli atmosférickým změnám nakonec voda v kapalném skupenství z povrchu Marsu vymizela, zůstala na něm však ve skupenství pevném, a to třeba právě v kráteru Koroljov nebo obecně v permafrostu (věčně zmrzlé půdě). Vashan Wright a jeho kolegové nyní upozorňují na to, že značné množství vody v kapalném skupenství se může nacházet asi 11,5 až 20 kilometrů pod povrchem Marsu. Jaké implikace má tento výzkum pro hledání života na rudé planetě? Blížíme se k odpovědi na otázku, zda jsme ve vesmíru sami?

Voda v pevném skupenství není na Marsu ničím překvapivým - toto je slavný kráter Koroljov. Fotografie z webu Friends of NASA

Geofyzikové, kteří tento výzkum prováděli, zjistili, že vody je v kapalném skupenství ve střední kůře Marsu tolik, že by mohla po celé planetě dosahovat i hloubky 1 až 2 kilometry pod povrchem. Kůra Marsu nemusela přijít o velké množství vody jejím přechodem do atmosféry (byť část se určitě vypařila). Díky vysoké permeabilitě (tj. množství vody v milimetrech, jež projde 1 centimetrem čtverečním pevné hmoty za jednotku času) hornin ve střední části kůry rudé planety (tedy v oblasti mezi oněmi 11,5 až 20 kilometry pod povrchem) může v průběhu času docházet k pohybu vody v kapalném skupenství mezi povrchem a mnohem hlubšími horninami. Před nějakou dobou, před oněmi miliardami roků, došlo k tomu, že se kapalná voda z povrchu Marsu postupně přefiltrovala do nižších vrstev střední kůry. Může pokračovat ve své cestě dolů anebo nahoru, takže je docela dobře možné, že někdy v blízké či daleké budoucnosti (záleží na vaší definici slov blízká a daleká) se voda v kapalném skupenství opět ocitne blíže povrchu Marsu. Nemůže se však v této formě jen tak dostat na samotný povrch. Velký problém rudé planety tkví v tom, že nemá vhodnou atmosféru; tvoří ji z 95 % oxid uhličitý. Před více než 3,8 miliardami let byl přitom plynný obal rudé planety tvořen jinými a více zastoupenými plyny, díky nimž byla povrchová teplota o dost vyšší. Otázkou je, zda se v takových podmínkách mohl v povrchovém oceánu Marsu dokonce vyvinout život, obdobně jako se s největší pravděpodobností vyvinul v oceánech naší planety (a dokonce zhruba ve stejné době). Vodní rezervoáry dodnes existují pod povrchem Marsu, jak tento nový výzkum dokázal, a to člověka dovádí k různorodým spekulacím. Vytáhnete-li však pohádky o marťanských podzemních městech, připomeňte si, prosím, slova slavného paleontologa a evolučního biologa Stephena Jaye Goulda: "Není těžké předkládat spekulace. Každá inteligentní osoba jich může navrhnout půl tuctu ještě před snídaní."

Mars dnes (vlevo) a Mars před více než 3,8 miliardami roků (vpravo). Voda v kapalném skupenství sice již dávno zmizela z jeho povrchu, nadále však existuje kilometry pod ním. Obrázek z webu The Jakarta Post

Jak bylo zmíněno výše, InSight byl vybaven seismometrem, který po celou dobu čtyřletého průzkumu indikoval přítomnost kapaliny pod povrchem Marsu. Je dobře známo, jaké signály vrací k přístroji podzemní voda na Zemi; podobně se chovaly horniny obsahující vodu pod povrchem rudé planety. Rychlost seismických vln prostupujících podložím informovala vědce o tom, z čeho je tedy vlastně kůra Marsu složena. Michael Manga, který se nového výzkumu účastnil a který je spoluautorem článku vydaného v PNAS, pro BBC uvedl následující: "Jde vlastně o stejné techniky, které používáme k hledání vody na Zemi nebo k hledání ropy a plynu." Dodal také, že voda byla "nejdůležitější molekulou v evoluci planety." Náš nejbližší planetární soused má toho s naším světem mnoho společného, a to je opravdu fascinující. To, že se pod InSightem nacházela voda, a že takových podzemních rezervoárů určitě na Marsu existuje více, ale neznamená, že je vhodný k osídlení člověkem. Manga prohlásil: "Vrtání 10 kilometrů hluboké díry na Marsu by bylo - i pro Muska - obtížné." Dětinský miliardář snící o kolonizaci Marsu, zatímco hrubě, transfobně uráží svou nejmladší dceru, má hlavu kdesi ve hvězdách, a z jeho plánů se nejspíše nic nezrodí (spíše pomůže zničit Zemi než osídlit Mars). Rozhodně bychom si tedy neměli myslet, že přítomnost kapalné vody ve střední kůře rudé planety znamená nějaké vhodné podmínky pro lidský druh. Výsledky výzkumu jsou ale opravdu zajímavé, a nezbývá než doufat, že se toho časem o marťanské vodě a s ní spojených procesech, jež tvořily po miliardy let našeho planetárního souseda, zjistí více.

Ilustrace Jamese Tuttla Keana a Aarona Rodrigueze zobrazující robotický lander InSight, svrchní část kůry Marsu a poté její střední část, v níž se nachází podzemní voda. Obrázek z webu Sci.News

Zdroje informací pro tento článek:
Liquid water in the Martian mid-crust (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)
Water on Mars (Wikipedia)

Žádné komentáře:

Okomentovat

Nejčtenější