Sonda ESA detekovala vodu v kapalném stavu u jižního pólu Marsu

Důkaz o vodní minulosti Rudé planety jsou poměrně četné na povrchu v podobě rozsáhlých vyschlých říčních koryt a obřích kanálů jasně viditelných na snímcích ze sond na oběžné dráze. Stejně tak dokázaly tyto sondy společně s přistávacími moduly a rovery na povrchu odhalit minerály, které vznikají jen v přítomnosti tekoucí vody.

Jenže v 4,6 miliardy let trvající historii planety se zásadním způsobem změnilo klima planety: dnes se nemůže voda v kapalném stavu na povrchu vyskytovat, takže vědci se začali dívat pod něj. První výsledky měření z 15 let staré sondy Mars Express odhalily, že na pólech existuje vodní led a že je též ve vrstvách promísených s prachem.

Už dlouho se spekulovalo o tom, že pod polárními čepičkami se může nacházet voda v kapalném stavu. Navíc ze studií na Zemi je dobře známo, že teplota tání ledu klesá pod tlakem (v daném případě z překrývajících ledovců). Navíc přítomnost solí v horninách na Marsu může dále redukovat teplotu tání vody a udržet ji v kapalné podobě i hluboko pod obvyklým bodem mrazu.

Ovšem až dosud důkazy získávané prostřednictvím přístroje MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding), což je první podobný radarový přístroj kdy umístěný na oběžnou dráhu jiné planety, byly nepřesvědčivé.

Vědcům pracujícím s tímto pod povrch nahlížejícím přístrojem trvalo, než vyvinuli nové techniky shromažďující data ve vysokém rozlišení, která by potvrdila jejich předpoklady.

Pod povrch penetrující radar využívá metodu posílání rádiových pulzů k povrchu a následně měří, jak dlouho jim trvá odraz zpět k vysílači a jakou mají sílu. Vlastnosti materiálu nacházejícího se pod povrchem mají vliv na odražený signál, který pak může být využitý k mapování podpovrchové topografii.

Ukazuje se, že jižní polární oblast Marsu o šíři zhruba 200 km vybraná pro podrobnější průzkum je do hloubky zhruba 1,5 km tvořena vrstvami ledu a prachu. Na radaru mimořádně jasná oblast je pak identifikována v šíři 20 km pod navršeným materiálem.

Analýza vlastností odražených radarových signálů ve spojitosti se složením materiálu nad místem a očekávaným teplotním profilem pod povrchem ukazuje, že jasná oblast by mohla být rozhraním mezi ledem a stabilním jezerem vody v kapalném stavu. To může být saturováno na soli bohatými sedimenty. Aby byl přístroj MARSIS schopen detekovat podobnou vodní plochu, musí být silná nejméně několik decimetrů.

„Tato podpovrchová anomálie na Marsu má radarové vlastnosti podobné jako voda nebo na vodu bohaté sedimenty,“ komentuje spolutvůrce experimentu MARSIS a hlavní autor studie publikované v časopise Science Roberto Orosei.

„Jde jen o malou oblast, kterou jsme prozkoumali. Ovšem myšlenka, že zde může být mnoho podobných podzemních ´kapes´ i jinde, je úžasná. Jen čekají na objevení.“

„Už roky pozorujeme zajímavé podpovrchové útvary, ale jejich sledování se nám nedařilo při následných přeletech opakovat. To proto, že množství dat a jejich rozlišení bylo příliš nízké,“ dodává manažer provozu přístroje MARSIS a spoluautor studie Andrea Cicchetti.

„Pak jsme ale přešli do nového operačního módu vynecháním některých palubních procesů a zvýšením frekvence získávání dat. Díky tomu se zvýšilo rozlišení a kvalita našich dat. Takže nyní jsme schopni vidět věci, které jsme dříve pozorovat nemohli.“

Nález připomíná pozemské jezero Vostok, který bylo objeveno zhruba 4 kilometry pod ledovým příkrovem Antarktidy. V tomto a podobných prostředích přitom přežívají různé formy mikrobiálního života, takže je otázkou, zdali by mohly podobné „kapsy“ na Marsu poskytovat nyní či v minulosti prostor pro život. Dá se totiž předpokládat, že jsou zde plné vody nasycené solemi. Otázka, zdali někdy byl život na této planetě, každopádně zůstává otevřená a mnohé z chystaných meziplanetárních sond, jako třeba evropsko-ruský průzkumný rover, se na ni pokusí najít odpověď.

„Vytrvalost sondy Mars Express společně s neskutečným úsilím radarového týmu o překonání mnohých analytických výzev nám umožnila dostat se k dlouho očekávaným výsledkům. Ukazují mj. že mise a její přístrojové vybavení stále mají velký vědecký potenciál,“ komentuje projektový vědec mise Mars Express v ESA Dmitri Titov.

„Tento vzrušující objev je vrcholem planetární vědy a bude se dále podílet na našem chápání vývoje Marsu, historii vody na naší sousedské planetě a její obyvatelnosti.“

Sonda Mars Express byla vypuštěna 2. června 2003 a letos 25. prosince oslaví patnáct let práce na oběžné dráze Marsu.