Rover Curiosity odhaluje klíč k záhadě marťanského klimatu

Data z vozítka NASA Curiosity shromážděná na Marsu vrhají nové světlo na to, jak se Rudá planeta stala v dávné minulosti neobyvatelnou kvůli měnícímu se klimatu, které způsobilo odpařování povrchové vody nebo její uzamčení jako led.

Není to tak dávno, co byla myšlenka života na Marsu do značné míry daná. V nejhorším případě byl Mars považován za umírající svět, ale zdaleka ne mrtvý. Edgar Rice Burroughs ve svých románech zobrazoval exotické Marťany jedoucí na osminohých tlouštících po dně Mrtvého moře a HG Wells udělal z Marsu domov superinteligentních bytostí, které stavěly válečné stroje, aby napadly Zemi. Mezitím seriózní vědci diskutovali o existenci kanálů na Marsu a o tom, zda se jedná o celoplanetární zavlažovací zařízení navržená k přenášení vody z pólů do měst na rovníku.

Ještě v 50. a 60. letech se předpokládalo, že na Marsu existuje nějaký druh života. Dokonce i vědci, kteří trvali na tom, že Mars je mrtvý svět, se stále domnívali, že je pravděpodobně domovem mechů, lišejníků a další řídké vegetace.

Dnes je Mars vnímán jako tak nehostinný pro život, že každý, kdo by na planetě našel kousek lišejníku, by byl botou na Nobelovu cenu.

Více než půl století přímého průzkumu Marsu armádou robotických orbiterů a landerů potvrdilo, že je to mrtvý svět, kde pokud nějaký život kdysi existoval, nebyl pravděpodobně o nic pokročilejší než bakterie, které vyhynuly před dvěma miliardami let. Někteří však stále doufají, že někteří extrémofilní mikrobi by mohli viset v nějaké hluboce pohřbené oáze.

NASA

Pokud jde o povrch, s většinou marťanskou atmosférou, která je nyní již dávno vyfouknuta do vesmíru slunečními větry, jsou hory a pláně Marsu tak suché, že nejsušší poušť Země působí jako deštný prales, zatímco vysušené podmínky a neúprosný kosmický radiace dala půdě zvláštní, destruktivní chemii.

Před čtyřmi miliardami let to však byl zcela jiný příběh. V dávné minulosti měl Mars mnohem podstatnější atmosféru a bylo tam tolik vody, že se tvořila jezera, tekly řeky a třetině povrchu dominoval mělký oceán. Jak dlouho přesně to trvalo nebo jak to bylo stabilní, je stále nejasné, ale pokud jde o život, byl to ve srovnání se současností ráj.

Jak se klima tak radikálně změnilo, je jednou z klíčových otázek pro pochopení historie Marsu. Nejnovějším kouskem skládačky jsou uhličitany, které shromáždil robotický rover Curiosity z kráteru Gale o šířce 96 mil (154 km), který vznikl dopadem meteoru před 3,5 až 3,8 miliardami let.

Geologie ukazuje, že kráter obsahoval vodu, což znamená, že obsahuje minerály, jako jsou jíly, sírany a uhličitany, které se tvoří ve vlhkém prostředí. Ty byly nasbírány Curiosity pomocí svého robotického ramene a manipulátoru a poté byly analyzovány přístroji Rover’s Sample Analysis at Mars (SAM) a Tunable Laser Spectrometer (TLS).

Uhličitany vzniklé z uhlíku a kyslíku jsou zvláště zajímavé z klimatického hlediska, protože těžší izotopy těchto atomů mají tendenci zůstávat pozadu, zatímco ty lehčí unikají do atmosféry, když se tvoří uhličitany. Proto poměry těchto izotopů tvoří záznam marťanského klimatu, který zahrnuje teplotu a kyselost vody a složení vody a atmosféry.

„Hodnoty izotopů těchto uhličitanů ukazují na extrémní množství odpařování, což naznačuje, že tyto uhličitany pravděpodobně vznikaly v klimatu, které by mohlo podporovat pouze přechodnou kapalnou vodu,“ řekl David Burtt z Goddard Space Flight Center NASA. „Naše vzorky nejsou v souladu s dávným prostředím se životem (biosférou) na povrchu Marsu, i když to nevylučuje možnost podzemní biosféry nebo povrchové biosféry, která začala a skončila dříve, než se tyto uhličitany vytvořily.“

Podle NASA poměry izotopů ukazují na dva mechanismy při tvorbě uhličitanů. Jedním z nich jsou uhličitany vznikající během série cyklů mokro/sucho a druhým je tvorba ve velmi slané vodě za chladných podmínek tvorby ledu v kráteru Gale. To znamená, že Mars mohl projít cyklem obyvatelnosti a neobyvatelnosti nebo cyklem, kdy zbývající voda byla stále více uzamčena v ledu, zatímco přežívající kapalina se stala extrémně slanou až do bodu, kdy byla pro život stejně nepřátelská jako Mrtvé moře. Nebo nejpravděpodobnějším scénářem je kombinace obou.

„Skutečnost, že tyto hodnoty izotopů uhlíku a kyslíku jsou vyšší než cokoli jiného naměřeného na Zemi nebo Marsu, ukazuje na to, že proces (nebo procesy) jsou dovedeny do extrému,“ řekl Burtt. „Zatímco vypařování může způsobit významné změny izotopů kyslíku na Zemi, změny naměřené v této studii byly dvakrát až třikrát větší. To znamená dvě věci: 1) Extrémní stupeň odpařování způsobil, že tyto hodnoty izotopů byly tak těžké, a 2 ) Tyto vyšší hodnoty byly zachovány, takže všechny procesy, které by vytvořily lehčí izotopové hodnoty, musely být podstatně menší.“

Výzkum byl zveřejněn v Proceedings of the National Academy of Sciences.

Zdroj: NASA