Již od roku 1971, kdy Námořník 9 Sonda zkoumala povrch Marsu, vědci se domnívali, že pod jižní polární ledovou čepicí na Marsu by mohl být podpovrchový led. V roce 2004 ESA Mars Express orbiter dále potvrdil tuto teorii, když jeho Pokročilý radar Mars pro podpovrchové a ionosférické sondování (MARSIS) přístroj detekoval to, co vypadalo jako vodní led v hloubce 3,7 km (2,3 mil) pod povrchem.
Tato zjištění byla velmi povzbudivá, protože naznačovala, že na Marsu stále mohou existovat zdroje kapalné vody, kde by mohl přežít život. Bohužel po přezkoumání dat MARSIS navrhl tým výzkumníků vedený z Arizona State University (ASU) alternativní vysvětlení. Jak uvedli v a nedávné studie radarové odrazy mohou být výsledkem jílů, minerálů obsahujících kov nebo slaného ledu pod povrchem.
Studie, která se nedávno objevila v Geofyzikální výzkumné dopisy , vedl Carver J. Bierson – postdoktorandský výzkumník na ASU’s School of Earth and Space Exploration (SESE). Připojili se k němu profesor věd o Zemi a planetárních věd Slawek Tulaczyk z UC Santa Cruz (UCSC), výzkumný pracovník ASU Samuel Courville a Nathaniel Putzig – vedoucí vědec z Planetary Science Institute (PSI).
Pohled na jižní polární pláň Marsu se zvýrazněnou oblastí snímanou MARSIS. Kredit: USGS Astrogeology Science Center/ASU/ INAF
Přístroj MARSIS funguje tak, že nasměruje radarový paprsek pronikající do země k povrchu Marsu a poté změří odraženou ozvěnu. Podzemní zóna kapalné vody bude mít velmi odlišné elektrické vlastnosti od okolního ledu nebo hornin a bude se velmi silně odrážet. Tato technika umožnilaMars Expressvytvořit podpovrchovou mapu Marsu až do hloubky 5 km (3 mi).
V roce 2018, analýza podpovrchových radarových odrazů od týmu italských výzkumníků zaměřených především na elektrickou permitivitu, která řídí rychlost rádiových vln v materiálu. Čím hustší je příslušný materiál (voda, led, kámen atd.), tím pomaleji se budou vlny pohybovat a bude ovlivněna i síla odražených vln. Díky své jasnosti byl tento jasný radarový odraz interpretován jako velká skvrna kapalné slané vody.
Radarový odraz však může být jasný kvůli velkému kontrastu buď dielektrické permitivity nebo elektrické vodivosti. Jak Putzig vysvětlil v PSI tisková zpráva :
'K vysvětlení výsledků pozorování MARSIS není nutné používat kapalnou vodu na základně polární čepičky.' Mezi alternativy patří jíly, některé kovové minerály a slaný led. Protože voda – zejména v kapalné formě – je tak důležitá pro udržení života, hledání toho, kde by mohla na Marsu dnes nebo v minulosti existovat, má pro astrobiologické studie prvořadý význam. Zajištění toho, že plně zvážíme další možnosti hlášených detekcí kapalné vody, je pro vědecký proces zásadní.“
Umělcův dojem vody pod marťanským povrchem. Pokud podzemní vodonosné vrstvy skutečně existují, důsledky pro lidský průzkum a případnou kolonizaci rudé planety by byly dalekosáhlé. Kredit: ESA
Na rozdíl od toho se nový výzkum zaměřil na elektrickou vodivost, kde kontrasty ve vodivosti mezi materiály mohou také vysvětlit jasný radarový odraz. 'Náš tým chtěl ustoupit a zeptat se, zda existují jiné materiály kromě kapalné vody, které by mohly způsobit tyto jasné odrazy,' řekl Bierson. 'Slaný led nebo vodivé minerály na úpatí ledového příkrovu jsou méně okázalé, ale jsou více v souladu s extrémně nízkými teplotami na pólech Marsu.'
Dielektrická permitivita nebo elektrická vodivost spolu souvisejí, ale většina předchozích hodnocení podpovrchových radarových odrazů se rozhodla zaměřit se na první a ignorovat druhé. Připisovat je skrýším slané vody bylo stěží nerozumné a mohlo být do mírné míry ovlivněno zbožným přáním. Po desetiletí vědci věděli, že ca. Před 4 miliardami let existovala na povrchu Marsu tekoucí voda a možná i mikrobiální život.
Od té doby se objevily různé linie důkazů, které naznačovaly, že velká část této vody se stáhla do podzemí, protože marťanské klima prošlo masivním přechodem a stalo se extrémně chladným, suchým a silně ozářeným prostředím, které tam dnes vidíme. Vědomí, že v podzemí jsou hojné zásoby vody, zejména v oblastech střední šířky, by bylo také přínosem pro budoucí mise s posádkou na Rudou planetu. Řekl Roztomilý:
„Tato volba vedla předchozí pracovníky k závěru, že kapalná voda – pravděpodobně velmi slaná, aby mohla být kapalná při teplotách a tlacích očekávaných 1,5 kilometru pod povrchem jižní polární ledové čepičky Marsu – je nejrozumnějším vysvětlením vysoké radarová odrazivost. Práce prezentovaná v tomto článku však ukazuje, že vodivost může být pro některé materiály důležitým faktorem, a proto tyto materiály poskytují životaschopné alternativní vysvětlení pro data.
Radarová detekce vody pod jižním pólem Marsu. Kredit: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Řím
I když to může být trochu odrazující pro ty, kteří věří, že na Marsu najdeme život, je důležité si uvědomit, že tento výzkum pouze zkoumá všechny možnosti. Za předpokladu, že pod jižními polárními vrstvenými ložisky je prostě více ledu, je to stále dobrá zpráva pro ty, kteří doufají, že v nadcházejících letech uvidí astronauty prozkoumat jižní pól Marsu (nebo sní o tom, že jednou uvidí lidi usadit se na Marsu).
Stručně řečeno, hledání důkazů o minulosti Marsu a následném vývoji pokračuje. Toto hledání probíhá a v současné době nabírá na rychlosti, což dává vědcům příležitost otestovat dlouhodobé hypotézy a revidovat dříve zastávané představy. Každá stopa je dalším kouskem skládačky!
Další čtení: PSI
