Podle pozemských měřítek je povrch Marsu obrazem zpustošení. Nejen, že je dostatečně ozářený a chladný, aby Antarktida vypadala vlažně, ale také je tisíckrát sušší než nejsušší místa na Zemi. Pod supersuchým povrchem Rudé planety se však nacházejí hojné zásoby vodního ledu, které by mohly být někdy přístupné lidským průzkumníkům (a dokonce i osadníkům).
To je zvláště případ v oblasti střední šířky známé jako Arcadia Planitia , hladká rovina nacházející se v severních nížinách Marsu. Podle nový výzkum provedená s podporou NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), region vykazuje známky ledovců a aktivity ledovců. Tato zjištění by se mohla ukázat jako velmi užitečná pro budoucí přistání lidí a průzkum Marsu, nemluvě o potenciálním osídlení.
Studie, která se nedávno objevila ve vědeckém časopise Ikar , vedl Shannon Hibbard – Ph.D. kandidát na geologii a planetární vědy na University of Western Ontario (UWO). Připojil se k ní Dr. Gordon R. Osinski z UWO’s Ústav pro průzkum Země a vesmíru (IESE) a Etienne Godin, datový vědec ze společnosti Centrum pro severní studia na Laval University ; a Nathan Williams a Matěj Golombek NASA JPL.
MRO vyšetřující koloběh vody na Marsu. Poděkování: NASA/JPL/Corby Waste
Je na Marsu led?
Spekulace o existenci ledu na Marsu sahají staletí zpět, ale zůstaly nejisté až do té doby Vikingské mise NASA se stala druhou a třetí misí k přistání na Marsu v 70. letech 20. století. Ty zaznamenaly přítomnost atmosférické vodní páry a ledovcových útvarů, které zahrnovaly rozsáhlé zvlnění a nahromadění nezpevněného materiálu (morény).
Tyto rysy jsou běžně spojovány s ledovcovou krajinou zde na Zemi. Vzhledem k tomu, že dosud nebylo potvrzeno, že Mars měl kdysi na svém povrchu vodu, vědecká komunita tyto útvary opatrně označovala jako „funkce viskózního toku“. A protože exponovaný vodní led na Marsu sublimuje v důsledku nízkého tlaku vzduchu a vystavení slunečnímu záření, vědci se domnívali, že tyto ledovce budou muset být chráněny silnou vrstvou regolitu.
Do roku 2002 data ze senzorů získaná Mars Odyssey orbiter potvrdil přítomnost podpovrchový vodní led v oblasti středních šířek Marsu. Tato zjištění se potvrdila v roce 2008 podle Phoenix Lander , který zaznamenal přítomnost podpovrchového vodního ledu v severní arktické pláni. Pak přišel Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), která detekovala hojný podzemní vodní led pod plochými pláněmi Arcadia Planitia.
Pozemní radar MRO ukázal, že tento led sahá z povrchu (pod vrstvou prachu a úlomků) dolů do hloubky 38 metrů (~125 stop). Data poskytnutá těmito a dalšími misemi nashromáždila data, která vědcům umožnila zmapovat, katalogizovat a kategorizovat tisíce objektů, které jsou pravděpodobně výsledkem činnosti ledovce.
Podzemní vodní led na Marsu, studené barvy jsou blíže povrchu než teplé barvy, narýsovaný rámeček představuje ideální oblast, kam pro ně poslat astronauty, aby vykopali vodní led. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/ASU
Ledovce v regionu
V zájmu své studie Hibbard a její kolegové zmapovali desítky povrchových útvarů v Arcadia Planitia a hledali stejné druhy „vlnitých útvarů“. V údolích a na svazích přitom našli vlnky a rýhy, které jsou typické všude tam, kde led tekl z kopce. Hubbard a její tým však také nalezli tyto útvary v ploché oblasti Arcadia Planitia, která byla izolována od jakýchkoliv útesů nebo svahů.
Zbývala tak pouze jedna možnost, a to, že i přes tyto ploché oblasti povrchu kdysi protékaly ledovce. Jak Hibbard vysvětlil v rozhovoru s GlacierHub :
„Nalezení možných proudových útvarů v této rovinaté oblasti bylo velmi vzrušující. Předchozí studie naznačovaly, že na našem studijním místě je zakopaný ledový příkrov a naše důkazy o uspořádaném ledu v tomto ledovém příkrovu naznačují, že na Marsu existuje složitější dynamika ledu.'
Aby Hibbard a její tým určili, co by způsobilo tok tohoto ledového příkrovu, porovnali tokové rysy Arcadia Planitia s podobnými rysy nalezenými v antarktických ledových proudech – kde se oblasti v plochém ledovém plátu pohybují rychleji než jejich okolí. I když výzkumníci neznají přesnou příčinu těchto ledových proudů, usoudili, že by to mohlo být způsobeno kombinací podpovrchové topografie a tání na dně ledové pokrývky.
V případě Arcadia Planitia ledový příkrov od té doby přestal proudit a stal se stagnujícím ledovým proudem, který hromadí silnější vrstvu povrchových úlomků. Tyto jedinečné vlastnosti představují důležitou možnost pro budoucí mise s posádkou na Mars. Stručně řečeno, mohl by být tento vodní led extrahován pro lidskou spotřebu?
Umělcovo vykreslení z dat NASA HiRISE ledovce střední šířky na Marsu, izolovaného povrchovou vrstvou prachu a skály. Nachází se u Mesa Wall v Protonilus Mensae na Marsu. Kredit: Kevin Gill
Lidmi hodnocené mise
Zatímco většina ledovců na Marsu a jejich podpovrchový led se nachází v blízkosti útesů a na svazích, ledovec Arcadia Planitia tvoří mírný plochý ledový štít, který je blízko povrchu. A co víc, existuje jen málo geografických nebezpečí, se kterými je třeba se potýkat (jako jsou povrchové balvany a trosky), což z něj dělá ideální místo pro přistání a dobré místo pro využití zdrojů in-situ (ISRU) během budoucích lidských misí.
Tím se odlišuje od ledovcových oblastí, které jsou blíže polárním oblastem, které jsou snadno dostupné, ale ve srovnání se středními zeměpisnými šířkami jsou extrémně chladné. Jak řekl Germán Martínez, vědecký pracovník Lunar and Planetary Institute (LPI), v prohlášení pro GlacierHub:
„[Obecně] je schůdnější jít do nízkých a středních zeměpisných šířek, kde jsou teploty mírnější a sluneční energie je dostupná po celý rok… v těchto středních a nízkých zeměpisných šířkách je však vodní led obvykle hlouběji pod povrchem než v polární šířky.'
A co víc, arkádský led zkoumaný Hibbardovou a jejími kolegy může být ve skutečnosti snadněji dostupný než jiná známá ložiska vodního ledu ve středních marťanských zeměpisných šířkách. Takže pokud a až se mise s posádkou stanou na Marsu běžným jevem, může se tento led ukázat jako nepostradatelný pro astronauty a jejich stanoviště, protože poskytuje vše od pitné a zavlažovací vody až po surovinu pro výrobu paliva.
Časem může být podpovrchový ledovec využit k ještě ambicióznějšímu účelu – jako je terraformace Marsu! Pokud se Mars někdy stane teplejší a vlhčí planetou (jak tomu bylo před miliardami let), pak budou podpovrchová ledová ložiska, jako je tato, pro tento přechod naprosto nezbytná.
Další čtení: Columbia Climate School , Ikar
