Led pod povrchem Marsu

Mnohé dnešní modely Marsu předpovídají, že vodní led na Marsu by neměl být stabilní mimo polární oblasti, a to bez ohledu na hloubku pod povrchem. Nedávno publikovaná studie však ukazuje je tomu naopak. V rozsáhlých oblastech Marsu – mimo polární čepičky – se pod povrchem nachází relativně velké množství ledu. Je to vzrušující nejen proto, že voda je předpokladem života, ale také proto, že podpovrchový led může být hodnotným zdrojem pitné nebo užitkové vody pro případnou kosmickou stanici na povrchu Marsu, a to i v případě, že by byla bez lidské posádky. Nachází-li se podpovrchový led také poblíž rovníku, je to další dobrá zpráva, protože v takovém případě je pro budoucí kosmické stanice snáze dosažitelný.

Během posledních 7 let nám pozorování uskutečněná pomocí kosmických sond dodala důkazy přítomnosti vody na Marsu, buď na povrchu nebo nehluboko pod ním. Radarová data ukázala velké množství vodního ledu na pólech [1]. Snímky rýh a úžlabin na povrchu Marsu ukazují na zásoby vody pod povrchem [2]. Tým vědců vedený Dr. Williamem Feldmanem z Planetary Science Institute v Tucsonu v Arizoně přišel s novým pohledem na některá ze získaných dat.

Dr. Feldman a jeho tým použil data získaná neutronovým spektrometrem na palubě sondy Mars Odyssey (Mars Odyssey Neutron Spectrometer – MONS). Z nich určil množství vodního ledu, který je přítomný mimo polární oblasti na Marsu, tedy tam, kde se původně vodní led neočekával. MONS je přístroj, který počítá neutrony vyzařované Marsem. Množství těchto „napočítaných neutronů“ je ovlivněno přítomností vodíku a tím, jak hluboko je vodík pod povrchem. Použitím modelů, které předpovídají charakteristiky povrchu Marsu a vztah vodíku k vodě, se data z přístroje MONS dají použít k předpovědi množství a hloubky výskytu vody a vodního ledu v povrchových vrstvách planety. Pomocí těchto dat vytvořil tým Dr. Feldmana mapu téměř celého Marsu, která ukazuje výskyt ložisek ledu.

Tato mapa ukazuje „hmotnostní procentuální zastoupení vodíku odpovídající vodě“ neboli to, jaká je v povrchových horninách koncentrace vodíku vázaného v molekulách vody. Jelikož atomy vodíku jsou mnohem lehčí než jiné atomy, které tvoří horninu, už nízká hmotnostní koncentrace vodíku znamená, že v tom místě je hodně ledu. Tým Dr. Feldmana odhadl, že hmotnostní zastoupení vodíku 4,5% nebo větší, znamená, že vodního ledu je přítomno více, než kolik se vejde do pórů v horninách (tj. prostoru mezi zrny tvořícími horninu). To znamená, že od přibližně této koncentrace už nehovoříme od ledu v hornině, ale o hornině v ledu!

Na Marsu jsou čtyři regiony obsahující významné shluky ledu: Promethei Terra v pravé dolní části mapy, Arabia Terra nad středem, Arcadia Planitia vlevo nahoře a Elysium Planitia rozkládající se od středu mapy směrem doprava, přes „datovou hranici“ na Marsu (areografická délka 180°), a dále směrem ke středu mapy zleva. Ložiska ledu v těchto čtyřech regionech jsou necelý 1 metr pod povrchem planety. Feldman k tomu dodává, že nalezené oblasti mohou obsahovat i jiné sloučeniny bohaté na vodík, než právě vodní led. Nicméně pro domněnku, že je to led a ne něco jiného svědčí další důkaz. V regionu Elysium Planitia byly na stereosnímcích pořízených sondou Mars Express zaznamenány útvary ledovcového původu [3]. A v regionu Arcadia Planitia byl skrytý vodní let identifikován v datech z CRISM, ve kterých byl na dně nedávno vzniklých nových impaktních kráterů odhalen téměř čistý led v hloubce méně než 1 metr pod povrchem.

Je-li led skutečně nestabilní v dnešních podmínkách, které na Marsu panují, jak mohl Dr. Feldman a jeho tým zjistit přítomnost tak velkého množství ledu skrytého pod povrchem? Nabízí se toto vysvětlení: ložiska podpovrchového ledu vznikla před 10 až 20 milióny let, v době, kdy led byl na povrchu Marsu ještě stabilní. Pod metrovou vrstvou prachu je tento led v rozsáhlých oblastech chráněn před zevním prostředím a uchoval se dodnes.