Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Přítomnost podzemního jezera na Marsu dokládá nedávnou sopečnou činnost na rudé planetě
Petr Brož Vytisknout článek

Přítomnost podzemního jezera na Marsu dokládá nedávnou sopečnou činnost na rudé planetě

Umělecké ztvárnění radarových výzkumů sondou Mars Express; v oblasti Planum Australe je modrou barvou znázorněna oblast s výskytem podpovrchového jezera
Autor: USGS Astrogeology Science Center, Arizona State University, ESA, INAF

V létě roku 2018 se světem prohnala zpráva, že se za pomoci penetračního radaru umístěného na palubě evropské sondy Mars Express podařilo objevit pod povrchem Marsu oblast s výraznou odrazivostí. Jako nejpravděpodobnější vysvětlení její přítomnosti se jeví, že se v blízkosti jižní polární čepičky nachází podzemní jezero slané vody. Případná přítomnost podzemního jezera ale vyvolává palčivou otázku. Kde se bere teplo potřebné k udržení vody v kapalném stavu? Odpověď se zdá nabízí nová vědecká studie, jejíž výsledky jsou podobně překvapivé jako objev samotného jezera. Naznačuje totiž, že Mars musel být v nedávné geologické minulosti sopečně aktivní!

Při pohledu na povrch Marsu si snadno povšimneme celé řady různě velkých hor, v jejichž středu se nachází obrovské krátery, ze kterých se do okolí rozbíhají desítky až stovky kilometrů dlouhé splazy. Jedná se o sopky vzniklé postupným hromaděním lávových proudů. Na základě datování jejich stáří za pomoci statistické metody počítání množství impaktních kráterů odhadujeme, že ty nejmladší z nich vznikly před pouhými několika desítkami miliónů let. Přibližně v době, kdy se po Zemi proháněli dinosauři. To je z pohledu historie Marsu, který je podobně jako Země starý přes 4,5 miliardy let, vlastně včera. Nicméně z pohledu chladnutí lávy je to velice dávno.

Magma, které se tehdy dralo skrze marsovskou kůru k povrchu, totiž zcela jistě stihlo za desítky miliónů let vychladnout a přeměnit se v sopečné horniny. Dnes proto nejsme na povrchu Marsu schopni pozorovat výraznější teplotní anomálie, které dobře známe ze sopečně aktivních oblastí tady na Zemi. Nejsme ani schopni pozorovat další projevy, například zvýšený obsah síry v atmosféře Marsu, které by napovídaly, že k sopečné činnosti na povrchu Marsu v nedávné minulosti (v řádů tisíců až statisíců let) došlo.

Složený snímek z několika THEMSI obrázků zachycuje několik malých sopek nacházejících se v oblasti Tharsis na povrchu Marsu. Obrázek převzat z Hauber a kolektiv (2009). Původní autor fotografií NASA. Autor: Hauber a kolektiv (2009), NASA.
Složený snímek z několika THEMSI obrázků zachycuje několik malých sopek nacházejících se v oblasti Tharsis na povrchu Marsu. Obrázek převzat z Hauber a kolektiv (2009). Původní autor fotografií NASA.
Autor: Hauber a kolektiv (2009), NASA.

Možný objev podzemního jezera slané vody proto způsobil ve vědeckém světě malý otřes. Ze Země víme, že k tání velice mocných ledovců dochází na jejich bázi kvůli teplu Země. Tedy v místě, kde se ledovec setkává s horninovým podložím. To je dáno tím, že vnitřek Země vyzařuje do svého okolí teplo, které následně prostupuje k povrchu, kde se vyzáří do okolního kosmického prostoru. Množství tepla, které je na určité ploše vyzařováno, se označuje jako tepelný tok. Tepelný tok ale není všude na povrchu stejně velký, liší se místo od místa. Pokud je dostatečně velký, může způsobit tání ledu. V případě Marsu máme ale s tímto vysvětlením problém. Jelikož je Mars poloviční ve srovnání se Zemí, má uvnitř i méně tepla. Jeho průměrný tepelný tok bude proto menší. A současné znalosti naznačují, že tepelný tok Marsu není nedostatečný k tomu, aby na bázi marsovských polárních čepiček tání ledu dovolil.

Jak je tedy možné, že se kapalná voda pod povrchem Marsu nachází? Kde se teplo bere? Na otázku se rozhodla najít odpověď dvojice vědců z Arizonské university, kteří se za pomoci termofyzikálního modelu pokusili určit, jestli je v dnešní době v oblasti jižního pólu možné dosáhnout tání ledu a tedy vzniku kapalné vody. Výsledky modelování ukázaly, že bez ohledu na případnou koncentraci soli v podzemním jezeře – soli mají totiž schopnost snižovat teplotu, kdy dochází k fázové změně mezi kapalnou vodou a ledem – není možné, aby se pod povrchem v oblasti jižního pólu kapalná voda nacházela. Na to v této oblasti kůry Marsu panují příliš nízké teploty.

Vědci spočetli, že k tomu, aby kapalná voda mohla pod povrchem případně existovat, je za nejideálnějších podmínek potřeba, aby tepelný tok přesahoval 72 mW/m2. Jen pro představu, to je hodnota tepelného toku, která se nachází v oblasti západních Čech známé pro své horké prameny a lázně. Bylo tak zřejmé, že pro vysvětlení přítomnosti kapalné vody by bylo potřeba mít lokální zdroj tepla.

Fotografie zachycující umístění zařízení SEIS a HP3 sondou InSIGHT na povrchu Marsu. Autor: NASA/JPL-Caltech, licence: volné dílo. Autor: NASA/JPL-Caltech
Fotografie zachycující umístění zařízení SEIS a HP3 sondou InSIGHT na povrchu Marsu. Autor: NASA/JPL-Caltech, licence: volné dílo.
Autor: NASA/JPL-Caltech
Jako nejsnazší možné vysvětlení se nabízí sopečná činnost. Vystupující magma je totiž bylo schopné zahřát horniny v podzemí a tím způsobit i případné tání ledu. Pokud by se navíc pod povrchem utvořil tzv. magmatický krb – zjednodušeně řečeno prostora, ve které se magma hromadí před výstupem k povrchu – mohla by vzniknout i velká teplotní anomálie schopná po delší dobu své okolí ohřívat. Na základě minimální potřebné hodnoty tepelného toku pak vědci odhadli, že by magmatický krb měl v oblasti vzniknout přibližně před několika stovkami tisíc let. Tedy přibližně v době, kdy lidé na Zemi začali stavět první velice jednoduché kamenné stavby… Magmatický krb by pak od té doby vyzařoval do svého okolí pozvolna teplo a tím umožňoval vznik podzemního jezera. Vědci tak v podstatě říkají, že pokud je pod povrchem skutečně jezero slané vody, je potřeba, aby v místě došlo před několika stovkami tisíc let k výstupu magmatu do marsovské kůry.

Tento výzkum tak naznačuje, že Mars byl dost možná sopečně aktivní relativně nedávno. Současně i nepřímo dává vědět, že bychom se sopečné činnosti mohli na Marsu v budoucnosti i opětovně dočkat. Ze Země totiž víme, že období sopečné neaktivity některých sopek se může počítat na stovky tisíc let. Nemůžeme proto vyloučit možnost, že se Mars v budoucnosti k sopečné aktivitě opětovně probudí. Se zájmem tak sledujme výsledky sondy InSIGHT, která přistála na povrchu Marsu v listopadu loňského roku. Na povrch Marsu totiž dopravila extrémně citlivý seismometr a teplotní sondu – dvojici přístrojů, které nám odhalí prozkoumat vnitřní stavbu Marsu a tím otázku množství tepla uvnitř Marsu zodpoví.

 




O autorovi

Petr Brož

Petr Brož

Pracuje jako vědecký pracovník na Geofyzikálním ústavu AV ČR v. v. i., kde se věnuje výzkumu sopečné činnosti napříč sluneční soustavou. Specializuje se na projevy sopečné činnosti na povrchu Marsu; převážně na malá sopečná tělesa vznikající při krátkodobé sopečné aktivitě vlivem odplyňování magmatu; na základně morfologické a morfometrické analýzy satelitních fotografií a topografických dat. Věnuje se popularizaci geovědních oborů ve spojitosti s průzkumem sluneční soustavy formou přednášek, i psaním populárně-naučných textů pro různá tištěná i internetová média.

Štítky: InSight, Sopečná činnost, Voda na Marsu, Jižní pól Marsu, Vulkanická činnost


21. vesmírný týden 2019

21. vesmírný týden 2019

Přehled událostí na obloze od 20. 5. do 26. 5. 2019. Měsíc po úplňku úbývá k poslední čtvrti. Mars je vidět večer, míjí hvězdokupu M35. V druhé polovině noci je nejlépe pozorovatelný Jupiter a nad ránem Saturn. Slunce ukazovalo skvrny i pěkné protuberance. Mise Starlink 1 společnosti SpaceX zatím čeká na start. Čína má za sebou další úspěšný start. Sonda LRO vyfotografovala na Měsíci místo dopadu sondy Beresheet. Očekáváme také indický a čínský start. Před 185 lety se narodil John Tebbutt, objevitel Velké komety 1861.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

PuWe1 (PNG 158.9 + 17.8)

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2019 obdržel snímek „Planetární mlhovina PuWe1“, jehož autorem je Martin Myslivec   V dubnu se na stolech, respektive v počítačích porotců soutěže Česká astrofotografie měsíce objevila zajímavá fotografie. Snímek, který není snadné

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Nov Mesiaca  a konjunkcia s Marsom plus El- Nath Beta Taur

Pekný západ Mesiaca sa dial tak rýchlo že som nestihal. Kazil sa mi teleobjektív a tak som robil iba s menším ohniskom. Som rád , že to i tak pekne vyšlo. Až neskôr cez Stellarium som zistil že je tam Mars a El-Nath, Beta Taur, ktoré sa rozsvietili ako prvé. Potom už prišli mraky a bolo po veľkolepom - pre mňa -divadle.

Další informace »