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

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.

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.

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.