Doklad existence kapalné vody na povrchu Marsu v nedávné minulosti

Dnes již jen málokdo pochybuje o tom, že po povrchu Marsu tekla voda. Stovky kilometrů dlouhá koryta, říční delty, jezerní sedimenty, minerály vyžadující existenci kapalné vody ke svému vzniku, vodní led pod povrchem… To vše jsou jen střípky dohromady skládající obrázek Marsu bohatého na vodu. V současnosti tak řešíme z toho vyplývající otázky. Kolik vody se na planetě nacházelo? Byla její přítomnost jen epizodická či dlouhodobá? Do kdy na povrchu Marsu nacházela? A je to právě poslední otázka, kde jsme zase o něco blíže odpovědi. Jak totiž dokládá vědecká studie z roku 2014 publikována v prestižním vědeckém časopise Icarus, mohla se tekoucí voda na povrchu nacházet před pouhými 200 000 lety. Mnohem později, než jsme si doposud mysleli.

Za objevem stojí švédský planetolog Andreas Johnsson, který ve spolupráci s dalšími čtyřmi evropskými vědci zkoumal stěny malého impaktního kráteru ležícího na jižní polokouli Marsu. Během průzkumu si povšiml, že jeho stěny pokrývají tzv. gullies (česky se nejvíce hodí termín stroužky, ale terminologie není ustálená) a uloženiny úlomkových proudů (tzv. debris flow). Na základě morfologické analýzy a srovnání s podobnými útvary na povrchu Země došel k závěru, že útvary musely vzniknout za přispění tekoucí vody. Ze Země totiž víme, že když je sediment saturován vodou, stává se těším, což může způsobit jeho pohyb. K tomu dochází v situaci, kdy sediment leží na ukloněném podloží. Těžší sediment se svou vlastní vahou uvede do pohybu, na původním místě se totiž již neudrží. Směs mobilizovaných úlomků hornin, bahna, jílu či písku společně s vodou začnou pomalu sklouzávat po svahu dolů ve formě úlomkového proudu. Během pohybu se část mobilizovaného materiálu postupně ukládá na svahu a v případě, že se úlomkový proud zastaví, na svahu  jsou zanechány charakteristické útvary dokládající pohyb  v podobě laločnatých výběžků viditelných na čele proudu či vyvýšených podélných okrajů kolem dřívějšího centrálního „koryta“.

Trojice fotografií ukazuje gullies pozorované na svazích impaktního kráteru na Marsu (a,b) a pro srovnání gullies na souostroví Svalbard (c). Převzato z Johnsson et al. (2014). Všechna práva vyhrazena.

Výše popsané struktury právě vědecký tým pozoroval na povrchu Marsu. Tyto útvary znal Andreas Johnsson velice dobře, jelikož se s nimi pravidelně setkával v rámci výzkumných pobytů na souostroví Svalbard (souostroví je suchým a mrazivým podnebím značně podobné Marsu), kde jsou gullies hojným jevem. Z výzkumu gullies na Zemi víme, že vznik je spojen s dočasnou existencí kapalné vody. Z toho se dá usuzovat, že i na Marsu jsou pro jejich vznik potřebné podobné podmínky. Tedy, že i na Marsu se musela (minimálně po krátký čas) kapalná voda vyskytovat. Nicméně, v dnešních dnech by samotný objev gullies na Marsu nebyl převratný objev stojící za významnější zmínku (oproti nedávnému objevu gullies na planetce Vesta, kde je to převratný objev). Jejich přítomnost je totiž vědcům známá již po dlouhou dobu. Unikátnost objevu spočívá v tom, že dříve pozorované gullies jsou mnohem starší. Jejich vznik lze spojit s poslední dobou ledovou panující na Marsu. Ta se odehrála přibližně před 400 000 lety. A nyní tedy to podstatné, proč si tento objev zaslouží větší pozornost. Impaktní kráter, ve kterém byly struktury pozorovány, je totiž relativně mladý. Stáří založené na statistické metodě počítání impaktních kráterů naznačuje, že vznikl před méně než 200 000 lety. Tekoucí voda se tak musela na povrchu Marsu nacházet mnohem blíže k současnosti, než se vědci původně domnívali.

Výzkumníci se i najít vysvětlení, kde se voda potřebná na vznik gullies vzala. Jako první se nabízela hypotéza, že pochází z podzemního zdroje. K tomuto závěru sváděla pozice kráteru. Ten totiž leží na tzv. zfludizované ejektě staršího a většího impaktního kráteru (termín zfluidizovaná ejekta si nejspíše zaslouží vysvětlení. Ejekta je obecně označení materiálu vyvrženého do okolí místa dopadu cizího tělesa. V případě Marsu se ale v některých lokalitách setkáváme s krátery, jejichž okolí vypadá, jako kdyby se rozteklo. Předpokládá se, že takovýto tvar ejekty je způsoben dopadem tělesa do oblasti bohaté na vodní led, který je ukrytý v podloží. Dopadem tělesa totiž vznikne teplo, které se uvolní částečně i do podloží. Tím dojde ke krátkodobému roztátí vodního ledu, vzniku tekuté vody a následnému tečení nesoudržných hornin. Takovýto kráter se pak v odborné literatuře označuje jako „rampart crater“ a jeden je vyobrazen na obrázku níže). Na mysl tedy hned vyvstane představa, že menší impakt obnažil vrstvu bohatou na vodní led, která pak sloužila jako zásobárna vodního ledu, respektive vody. Nicméně autoři studie dodávají, že při detailním průzkumu stěny kráteru nenašli nic, co by tuto hypotézu podporovalo. Na stěně nejsou vidět žádné praskliny ani zlomy umožňující spojení s podložím. Zdá se tedy pravděpodobnější, že voda pochází z čoček (vodního) sněhu. Sníh se totiž může na povrch Marsu příležitostně snášet a usazovat.

hephaestus_fossae_3d3

Ilustrativní snímek impaktního kráteru s fluidizovanou ejektou (tzv. rampart crater) na povrchu Marsu v oblasti Hephaestus Fossae. Povšimněte si okrajů ejekty, které dokládají tečení hornin po dopadu. Snímek pořídila evropská sonda Mars Express, načež byl následně v počítači ukloněn do 3D pohledu. Zdroj: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO.

Tato studie nám tak dává možnost spatřit Mars v novém světle. Jako těleso, kde tekoucí voda (za určitých specifických podmínek) mohla na povrchu existovat (po krátký čas) před méně než 200 000 lety. A když tento věk vezmeme v potaz s tím, že se atmosférický tlak na povrchu Marsu za poslední 1 miliardu let změnil jen málo (samozřejmě, když si odmyslíme fluktuace v hustotě atmosféry způsobené změnou sklonu rotační osy planety. Tyto změny mohou vést až ke vzniku ledovců v „tropických“ oblastech Marsu), tak bychom rozhodně neměli vylučovat možnost, že se na povrchu Marsu může tekoucí voda (např. s velkým přispěním solí) nacházet i dnes.

 

Napsat komentář