Mokrá rudá planeta? Na Marsu existují přesvědčivé známky o jeho mokré minulosti
Na Marsu existují přesvědčivé známky o jeho mokré minulosti. Potenciální podpovrchové zdroje vody na rudé planetě by přitom mohly podporovat život anebo posloužit při vytváření budoucích lidských kolonií.
Přestože je povrch rudé planety v současnosti chladný a suchý, existuje mnoho důkazů, že jej kdysi částečně pokrývala voda. Vědci předpokládají, že se v mokré éře mohl na Marsu vyvinout život. A mohl by tam být i nyní, skrytý v podpovrchových vodonosných vrstvách. „Na Zemi voda znamená život,“ přibližuje Alberto Fairén ze španělského Centro de Astrobiología. „Povrch Marsu je dnes extrémně suchý, ale spousta indicií ukazuje na jeho mnohem vlhčí minulost. Důkazy o někdejší vodě mohou představovat vodítko k nalezení vymizelého života. A pokud tam část této vody stále přetrvává, pak se vyhlídky na objevení živých forem ještě zvyšují.“
Vyhlídky na život
Evropští vědci vyhodnocující data z palubního radaru sondy Mars Express oznámili objev několika podpovrchových jezer slané vody, ukrytých pod polární čepičkou. I na Zemi se přitom některé formy mikrobiálního života vyskytují ve vodních kapsách v extrémních podmínkách. „Pokud je na Marsu podzemní voda, existuje velká šance, že se tam nachází i dostatek chemické energie pro podporu mikrobiálního života,“ zmiňuje Jesse Tarnas z Jet Propulsion Laboratory, který vedl studii na Brown University. „Nevíme, zda se život pod povrchem Marsu někdy vyvinul. Pokud k tomu ovšem došlo, měl by tam podle nás k dispozici dost energie, aby ho udržela až do dnešních dnů.“
Pod povrchem rudé planety by se přitom mohlo ukrývat mnohem víc jezírek, čekajících na objevení. I kdyby se však živé formy na Marsu již nenacházely nebo by tam nikdy nevznikly, samotná voda by mohla hrát zásadní roli pro budoucí kolonie pozemšťanů – a to nejen k pití, ale také k ochraně před nebezpečným kosmickým zářením či jako raketové palivo, pokud by se rozložila na vodík a kyslík. Vyhlídky na minulý, současný a budoucí život na Marsu se tedy soustřeďují právě na její výskyt.
Voda kdysi, voda dnes
Dekády výzkumu naznačují, že před miliardami let protkávala povrch Marsu síť řek, jezer i moří a že voda mohla zaplavovat až pětinu jeho povrchu. Podle vědců navíc tvar některých nalezených oblázků napovídá, že je kdysi unášel říční proud na vzdálenost desítek kilometrů a že dávné vodní cesty na rudé planetě představovaly stabilní toky, nikoliv jen ojedinělé a dočasné.
Většina tamní vody dnes zřejmě spočívá zamrzlá v polárních čepičkách, a pokud by kompletně roztála, mohla by podle Sunitiho Karunatillakeho z Louisiana State University pokrýt Mars asi v 30metrové vrstvě. Led se ovšem může vyskytovat nejen na pólech, ale také ve středních šířkách. V roce 2015 vědci zjistili, že obří ledová deska velká jako Kalifornie s Texasem spočívá těsně pod povrchem tělesa mezi rovníkem a severním pólem.
Mars ukrývá i vodu chemicky vázanou ve formě hydratovaných minerálů, jichž se tam vyskytuje několik typů – od jílů a uhličitanů až po rozmanité sírany a chloridy. „Jíly a uhličitany mohou svědčit o přítomnosti značného množství vody, jež by mohla být dobrá pro biologii, protože by neměla být příliš kyselá či slaná,“ popisuje Fairén. „Jíly a uhličitany se obvykle objevují ve spojitosti s impaktními krátery, kaňony a zlomy, což naznačuje, že jsou velmi staré.“
Naproti tomu vznik síranů a chloridů vyžadoval pouze malé množství vody, takže jsou obecně slané a kyselé. Přesto víme, že i na Zemi mohou v podobném prostředí prosperovat tzv. extremofilní mikroorganismy. „Velké překvapení posledních patnácti let průzkumu zní, že jsou marsovské zásoby vody mnohem větší, než jsme si mysleli,“ doplňuje Michael Meyer, hlavní vědec projektu Mars Exploration Program.
Proudy na svazích
V současnosti má rudá planeta extrémně suchý povrch. Tamní atmosférický tlak odpovídá zhruba jen setině toho pozemského a v tak řídkém vzduchu voda snadno vře a vypařuje se. Tmavé úzké pruhy na marsovských svazích však napovídají, že by mohla v popsaných místech pravidelně stékat. Podle Alfreda McEwena z University of Arizona se zmíněné pásy, označované jako opakující se svahové linie neboli recurrent slope lineae (RSL), vyskytují primárně na strmých svazích v téměř bezprašných oblastech Marsu. Planetolog poznamenává, že jsou hojné v severních lokalitách, ale nacházejí se i na jižní polokouli.
Výzkumy vedou k závěru, že uvedené pruhy formuje malé množství solanky či slané vody smísené s půdou. Sůl totiž snižuje bod varu vody a pomáhá ji udržovat v tekutém stavu. Z popsaných nedávných zjištění však také vyplývá, že vznik RSL vyžaduje méně vody, než se dřív předpokládalo. Ta navíc může mít velmi krátkou životnost, tudíž neskýtá ideální prostředí pro případné mikroorganismy.
Vodonosné podzemí
Nejlepší místo k nalezení významného množství vody na Marsu tak mohou představovat podzemní vodonosné vrstvy. „Hluboko v nitru je planeta dostatečně teplá, aby udržela vodu v tekutém stavu. Voda tam přirozeně stéká a shromažďuje se,“ přibližuje Meyer a McEwen ho doplňuje: „Považuju za pravděpodobné, že se v marsovské kůře vyskytují dosud nezjištěné hluboké vodní kapsy.“ Karunatillake pak poznamenává, že se vodonosné vrstvy mohou nacházet kilometry pod povrchem. A sopečné odplynění vodní páry z pláště planety je navíc může doplňovat.
Podzemní rezervoáry by se mohly ukrývat rovněž v lávových tunelech, jež se teoreticky vyskytují například v okolí sopky Arsia Mons v rovníkové oblasti Tharsis. Jak uvádí Karunatillake: „Prostředí s lávovými tunely může mít geotermální zdroje tepla, jež by mohly zvýšit teplotu dost na to, aby udržela vodu tekutou.“
Badatel proto doporučuje radarová pozorování pronikající hluboko do nitra lokalit, kde existují důkazy o dávných povodních. Může se jednat o místa, kde předchozí výzkum svědčil o výskytu podpovrchového ledu – vzhledem k tomu, jak silné vrstvy mohou zakrýt kapalinu v přítomnosti geotermální energie.
Překvapení ze sondy InSight
Zjištění z mise InSight ukazují na možný výskyt kapalné vody v kůře Marsu. Výzkumný tým pod vedením Vashana Wrighta z University of California analyzoval získaná data o rychlosti marsotřesných vln (viz Důkaz pod povrchem) a dospěl k závěru, že kromě zmrzlé vody na pólech má planeta stále ještě životodárnou ingredienci i v kapalném stavu. Pokud je uvedený předpoklad správný, otevírá cestu pro nový výzkum s ohledem na obyvatelnost Marsu a pokračující hledání života.
Potenciální přítomnost kapalné vody na rudé planetě vzrušuje vědce po celá desetiletí. Coby základní látka je pro obyvatelnost tělesa nezbytná. „Její přítomnost automaticky neznamená život. Ale předpokládá se, že tvoří jeho důležitou složku,“ vysvětluje Wright. „Víme, že život může existovat hluboko pod povrchem Země, kde je voda. Pochopení jejího koloběhu na Marsu hraje zásadní roli v pochopení vývoje klimatu, povrchu a nitra. Užitečný výchozí bod představuje zjištění, kde se voda nachází a v jakém množství.“
Uspěl rover Perseverance?
Skvrnitá hornina plná žil, kterou na Marsu objevil rover Perseverance, mohla zřejmě před miliardami let hostit mikrobiální život. Skálu pojmenovanou Cheyava Falls nalezl robot 21. července 2024, když projížděl podél severního okraje starobylého říčního údolí Neretva Vallis, vyhloubeného vodou proudící do kráteru Jezero. Analýza útvaru o velikosti 90 × 60 cm odhalila známky organického materiálu – zajímavé povrchové skvrny podobné těm, jež se pojí s fosilizovanými mikroby na Zemi, a důkaz, že lokalitou kdysi protékala voda.
Podle Kennetha Farleyho z Caltechu představuje Cheyava Falls nejzáhadnější, nejkomplexnější a potenciálně nejdůležitější skálu, jakou zatím rover zkoumal – přestože tým dodal, že se pozorované struktury mohly utvořit i v důsledku nebiologických procesů. „Na jedné straně máme první přesvědčivou detekci organického materiálu: Výrazné barevné skvrny naznačují chemické reakce, které by mohly mikrobiální živé formy využít jako zdroj energie, přičemž jde o jasný důkaz, že tudy kdysi protékala voda, nezbytná pro život,“ uvedl Farley. „Na druhou stranu jsme nedokázali přesně určit, jak skála vznikla a do jaké míry mohly oblast ovlivnit nebiologické procesy.“
V dávné minulosti býval Mars teplejší a vlhčí. Pokud se tam život někdy vyvinul, měly by se jeho stopy uchovat v horninách ve formě organického materiálu a zkamenělých zbytků. Skenování zmíněné skály nástrojem Sherloc na palubě Perseverance napovídá, že útvar obsahuje organické sloučeniny. Molekuly na bázi uhlíku se považují za stavební kameny života, ale mohou vznikat i nebiologickými procesy.
David Flannery z australské Queensland University of Technology považuje skvrny za velké překvapení, protože na Zemi se podobné rysy často spojují s fosilizovaným záznamem mikrobů. Astrobiolog Charles Cockell z University of Edinburgh pak dodává: „Ačkoliv objev jednoznačně nedokládá výskyt živých forem, potvrzuje, že byl Mars velmi dynamickou planetou se všemi ingrediencemi pro život, včetně organického uhlíku.“
Důkaz pod povrchem
Tým Vashana Wrighta z University of California použil data, která shromáždila sonda InSight během své čtyřleté mise ukončené v roce 2022. Automat sbíral v místě přistání informace o rychlosti marsotřesných vln, z nichž lze odvodit, jaké látky se nacházejí pod povrchem. Vědci data vložili do modelu postaveného na matematické teorii fyziky hornin a zjistili, že získané údaje nejvěrohodněji vysvětluje přítomnost kapalné vody v kůře: Ta se sice v horních 5 km zdá být suchá, ale nová studie poskytuje důkazy o zóně rozpraskané horniny v hloubce 11,5–20 km, která je plná kapalné vody. Dokonce jí obsahuje víc, než se navrhuje k vyplnění předpokládaných dávných marsovských moří.
