Radar sondy Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) odhalil asi v polovici vzdialenosti medzi rovníkom a južným pólom Marsu mnohé obrovské ľadovce skryté pod pomerne tenkou vrstvou kameňov a prachu. Rovnaké je to na severnej pologuli planéty. Budúci ľudskí výskumníci Marsu prinajmenšom nebudú trpieť nedostatkom vody.
Sondu Phoenix na marsovskom povrchu v posledných týždňoch postupne vyradil energetický deficit. Na severnej pologuli Marsu, kde pristála, totiž s príchodom zimy zoslablo slnečné žiarenie a solárne panely už ďalej nestačili zásobovať jej aparatúry elektrinou. A tak sa zasa „patrí" venovať viac pozornosti sondám na orbite okolo červenej planéty.
Aktívne sú tri: NASA tam má Mars Odyssey od roku 2001, európska ESA Mars Express od roku 2003 a opäť NASA MRO od roku 2006. No nech už je sonda z NASA či z ESA, aparatúry každej z nich navrhli a pracujú s nimi medzinárodné tímy, popri Európanoch a Američanoch občania radu ďalších krajín.
Umelecká vízia sondy MRO nad krajinou Marsu.
Ilustrácia: NASA/JPL
(Nielen) pätnásť minút slávy patrí...
Návrat orbitálnych marťanských sond do svetla mediálnych reflektorov zahájila sonda MRO. Presnejšie aparatúra SHARAD (SHAllow RADar) na jej palube. Je to radarové zariadenie, určené k prieskumu vrstiev tesne pod povrchom Marsu, až do hĺbky niekoľkých kilometrov.
Technici a vedci (talianski, ako doklad spomenutej medzinárodnosti výskumu Marsu) ho vyvinuli práve najmä kvôli možnosti zmapovať útroby povrchového a podpovrchového ľadu a zvrstvených sedimentov - nielen na póloch, ale aj bližšie k rovníku, lebo v oblastiach stredných marsografických šírok boli zistené záhadné geologické útvary, tzv. aprony.
Bolo sa im treba „pozrieť na zúbok". Išlo o rozsiahle, mierne klesajúce, kameňmi pokryté svahy lalokovitého tvaru s ostrými vonkajšími okrajmi, tiahnuce sa až zhruba 20 kilometrov od úpätí strmších terénnych znakov, útesov či úbočí.
Objavili ich už orbitálne časti slávnych sond Viking 1 a 2 v 70-tych rokoch minulého storočia. Planetárni geológovia ich vysvetlili ako zosuvy hornín, ktoré „premazávala" troška ľadu. Druhú možnosť, že sú to ľadovce pod tenkou vrstvou hornín, nebrali príliš vážne.
...SHARAD-u
Lenže veci sa majú práve tak - hornín je vo svahoch málo a ľadu veľa. Toľko, že je to senzácia. Míľnik výskumu Marsu s potenciálom pre budúcnosť!
Radarové ozveny, spätne zachytávané SHARAD-om, sa po odraze od vrstiev hlbšie pod povrchom (na rozhraniach s dielektrickými kontrastami) Marsu vrátili bez toho, aby hocako významnejšie zoslabli. Aprony sú hrubé masívy ľadu pod pomerne tenkou vrstvou kameňov, premiešaných s prachom.
Ak by pod povrchom svahov bolo viac a väčších kameňov, prejavilo by sa to v odrazoch radarových (rádiových) vĺn. Navyše pozorovaná aktuálna rýchlosť radarových vĺn zodpovedá prechodu vodným ľadom. Kde? V oblasti pri východnom okraji Hellas, obrovskej dopadovej panvy v stredných šírkach na južnej pologuli Marsu, ktorú kedysi dávno vyhĺbila zrážka červenej planéty s menším vesmírnym telesom typu planétky alebo jadra kométy.
Takých ľadovcov pod svahmi je tam veľký počet. Bežne siahajú mnoho kilometrov od okrajov vrchov či útesov. Hrubé sú typicky stovky metrov. Pod nimi je okrem toho najmenej jedna ďalšia vrstva ľadu, ale tenšia (desiatky metrov).
(A) Hlavné znaky topografie Marsu. Na severe sú zväčša nížiny s malým počtom kráterov, na juhu naopak zväčša husto kráterované vysočiny. Vľavo od stredu je tektonicky vyvýšená oblasť Tharsis s mohutnými sopkami, ktoré sú najvyššie v slnečnej sústave (zatieňujú Mount Everest, hoci to sú "prevrátené taniere", nijaké ostré štíty). Dole vľavo menšia, hoci iba relatívne, dopadová panva Argyre a vpravo veľká dopadová panva Hellas. Malý obdĺžnik vpravo (východne) od Hellas zodpovedá (B). Čierne línie aa´, bb´ a cc´ sú tri preletové trasy MRO so SHARAD-om nad terénom. Popisky LDA-2A až C označujú lalokovité aprony okolo horského masívu. Malý obdĺžnik v (B) zodpovedá nasledujúcej podrobnej fotografii. Farebná škála dole vľavo na (B) udáva prevýšenie v metroch voči strednej hodnote polomeru Marsu, najnižšie oblasti sú modré - na (B) také nie sú - najvyššie biele.
Ilustrácia: Science/AAAS
Záber časti lalokovitého apronu vo výreze časti (B) predchádzajúcej ilustrácie, získaný kamerou MRO. Podrobnosti povrchu poukazujú na tečenie. Prerušovaná čiara zodpovedá trase aa´ preletu MRO a merania SHARAD-om.
Foto: NASA/JPL/Malin Space Science Systems
Ľadovec väčší ako Los Angeles
„Dokopy je to najväčší rezervoár vody na Marse mimo pólov," hovorí James Holt z Texaskej univerzity v Austine, ktorý tento objav s jedenástimi kolegami z USA a Talianska uverejnil v najnovšom (dnešnom) čísle časopisu Science.
A pokračuje: „Jeden z týchto ľadovcov je sám osebe trikrát väčší ako Los Angeles a hrubý až osemsto metrov, pričom v okolí je veľa ďalších. Okrem vedeckej hodnoty by sa mohli stať zdrojmi vody pre budúci priamy výskum Marsu ľuďmi."
Len v oblasti bezprostredne na východ od Hellas je podľa kvalifikovaného odhadu 28-tisíc kilometrov kubických vodného ľadu. Toto množstvo zodpovedá približne 1-percentu vody v polárnych čiapočkách Marsu (väčší podiel vody má severná, zvyšok je zmrznutý oxid uhličitý) a keby sa ľad roztopil, čo predpokladá, aby na Marse bolo dosť teplo a dostatočný tlak ovzdušia, zalialo by celý jeho povrch 20 centimetrami vody.
Asi toľko vodného ľadu síce na Marse poznáme okrem iného aj v tenkej, približne niekoľkometrovej vrstve hornín tesne pod povrchom (ľad podľa všetkého tvorí vnútornú tenšiu vrstvu), ale tá je rozptýlená po veľkej časti plochy pásov medzi 30. a 60. stupňom marsografickej šírky na oboch pologuliach červenej planéty.
Záber kamerou sondy Mars Express zachytáva v oblasti pri východnom okraji Hellas horský masív s lalokovitými svahmi, ktorých podrobnosti poukazujú na tečenie. Záber pokrýva šírku 31 kilometrov.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin
To isté, ale z iného smeru (o asi 90 oblúkových stupňov), záber pokrýva šírku 36 kilometrov.
Foto: ESA/DLR/FU Berlin
Nielen na juhu
Objav sa navyše netýka iba južnej pologule. Radarové odrazy prezradili ľadovce tohto typu aj pod analogickými lalokovitými svahmi pri útesoch a úbočiach na severnej pologuli Marsu, zatiaľ to platí minimálne pre tamojšiu oblasť Deuteronilus Mensae.
Vody je tam zrejme v tejto podobe dokonca ešte viac ako na južnej pologuli. Predmetné merania analyzoval sčasti ten istý bádateľský tím, tentoraz ale vedený ďalším autorom článku v Science, Jeffreyom Plautom z Laboratória pre prúdový pohon pri Kalifornskom technologickom inštitúte v Pasadene (USA), ktoré pre NASA prevádzkuje väčšinu vesmírnych sond.
O výsledkoch už referovali na jednej z tohtoročných konferencií planetárnych geológov a výsledný článok onedlho vyjde v časopise Geophysical Research Letters.
Časť ľadového svahu pokrytého kameňmi a prachom na východe Hellas. Prerušovaná čiara udáva trasu preletu MRO a merania SHARAD-om. Rozmery zachytenej oblasti sú 20- x 50-kilometrov. Výrez ukazuje dva radarové odrazy zaznamenané SHARAD-om nad apronom-ľadovcom, klesajúceho svahu a od povrchu pod ľadom.
Foto: NASA/JPL/Malin Space Science Systems
Odkiaľ sa ľadovce vzali?
Fakt, že na oboch pologuliach sa kameňmi zasypané ľadovce vyskytujú medzi 30. až 60. stupňom marsografickej šírky, vypovedá o ich vzniku. Podľa klimatologických modelov totiž tak ďaleko k rovníku siahalo zaľadnenie počas poslednej extrémnej ľadovej doby na Marse, keď sklon rotačnej osi planéty voči rovine jej obežnej dráhy okolo Slnka nadobudne najväčšiu hodnotu, až 45-uhlových stupňov.
(Aktuálne má Mars sklon rotačnej osi čosi nad 25 stupňov, predmetný cyklus prebieha v meradle miliónov rokov.)
Po skončení tejto doby ľadovej opätovným „narovnaním sa" Marsu väčšina ľadovcových štítov vyprchala (pri nízkych teplotách a nízkom tlaku na Marse nemožno hovoriť o topení), no ich časť sa predsa len zachovala - tam, kde ich medzitým prekryli zosuvy hornín a tak izolovali pred silnejúcim slnečným svitom. Myslí si to ďalší spoluautor článku v Science a jeden z najpoprednejších planetárnych geológov James Head z Brownovej univerzity v Providence (USA).
Bližšia voda pre ľudí
Jemu i Holtovi aprony pripomínajú podobne zasypané ľadovce v Antarktíde. „Na Zemi sa v takých ľadovcoch zachovávajú stopy vývoja klímy a dávnych organizmov," povedal Head.
K Holtovej poznámke o vode pre ľudí treba uviesť: Vedecké stanice či kolónie na Marse budú musieť byť vybudované čo najbližšie k rovníku, kde aspoň počas leta panujú teploty okolo, ba nad nulou Celziovej stupnice. Z čím menšej vzdialenosti sa tam bude dať dovážať či privádzať voda, tým menej problémov budú mať vedci a kolonisti budú mať. Doteraz v tomto ohľade plánovači rátali skôr s oblasťami vo vyšších šírkach okolo pólov, v čom ich napokon povzbudili aj výsledky misie sondy Phoenix.
Hlavné zdroje: Science z 21. novembra 2008; Komuniké University of Texas at Austin z 20. novembra 2008; NASA News z 20. novembra 2008.
