Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Když na Marsu sněží, je i Marťanům úzko

Divné počasí marťanských pólů
 |  17. 2. 2005
 |  Vesmír 84, 102, 2005/2

V mnoha ohledech připomíná počasí na Marsu naši Zemi. Dokonce je možné, že se první a v historii Země nejspíš největší pozemská ledová doba na sklonku proterozoika víc podobala situaci na dnešním Marsu než na současné Zemi. Na Marsu pozorujeme podobnou cirkulaci vzdušných mas jako na Zemi – v marťanských rovníkových šířkách se rovněž uplatňuje tzv. Hadleyova cirkulace, zatímco ve středních šířkách pozorujeme systém jemně se vlnících planetárních vln podobných tryskovému proudění na Zemi. Mars je pochopitelně chladnější a sušší než Země, voda v atmosféře není příliš důležitá, ale zato rozptýlený prach sedimentuje mnohem pomaleji a víc ovlivňuje teplotní strukturu atmosféry. Jenže tady někde analogie končí a za nimi se marťanská atmosféra chová vyloženě divně.

Hlavní součástí marťanské atmosféry je oxid uhličitý, který na podzim a v zimě z atmosféry vymrzá. Možná až 30 % veškerého marťanského ovzduší je v chladné části roku vázáno v podobě ledu na polárních čepičkách. Uhlíkový cyklus na této planetě je něco naprosto jiného než na Zemi a bude nutné vynalézt celé disciplíny zabývající se vznikem a rozpadem oblaků i dalších meteorologických aspektů marťanského ovzduší.

Zatímco oxid uhličitý částečně vymrzne, argon, dusík a kyslík, jež tvoří asi 5 % tamější atmosféry, zůstávají v plynném stavu i za nízkých teplot marťanské zimy. Výsledek je ten, že zimní koncentrace těchto plynů mohou dosáhnout přibližně šestinásobku letních koncentrací – tedy kolem 30 %! Důležité je, že směs plynů, která zůstane po částečném vymrznutí oxidu uhličitého, má menší molekulovou váhu (32,3 g na mol) než samotný oxid uhličitý (44 g na mol). Je pravděpodobné, že v některých depresích – kráterech a údolích – může vytvářet nestabilní inverze, ve kterých je atmosféra nabohacená kyslíkem a dalšími plyny držena pod pokličkou těžšího CO2. Nevíme, co takováto „kyslíková“ inverze může znamenat pro možný marťanský život anebo pro zvětrávání hornin. Z pozemského pohledu by se zdálo, že vůbec nic, protože povrch Marsu je právě v těchto obdobích nejvíc zmrzlý. V každém případě jde o nestabilní a asi i krátkodobý stav, který končí tím, že se hustší atmosféra prolomí do směsi plynů nabohacené argonem a kyslíkem a způsobí vertikální cirkulaci.

Kdybych byl Marťan, tak by mě víc vábil a děsil jiný jev. Ačkoliv většina oxidu uhličitého vymrzá na povrchu planety, část ho během chladné polární noci kondenzuje již v atmosféře. To už je doopravdy zima. Teprve nedávno objevil přístroj MOLA, založený na principu laserového výškoměru, pásy mraků, které jsou podle všeho tvořeny vločkami oxidu uhličitého. Oblaka nepodobná čemukoliv v celém planetárním systému sledují marťanské pláně a pohoří nebo se účastní podivných hrátek v exotických konvekčních buňkách.

Příchodem jara se míra podivnosti nemění. Člověk by si řekl – vysvitne sluníčko a oxid uhličitý prostě odtaje jako sněhový poprašek na Zemi. Jenže předpokládaná mírná sublimace CO2 se často mění v exploze plynů, které způsobují erozi, a tím vytvářejí zvláštní povrch, v němž jsou světlé zrmzlé marťanské pláně pokryty černými skvrnami po prasklých bublinách explodujících plynů, jež odkryly tmavé podloží.

V blízkosti jižního pólu byla nalezena oblast obsahující poměrně tenkou vrstvu zmrzlého oxidu uhličitého. Rozloha oblasti se sice mění, ale mnohem méně, než bychom v proměnlivých marťanských podmínkách čekali (viz Vesmír 84, 14, 2005). Zřejmě zde funguje nějaký stabilizující mechanizmus, anorganická marťanská Gáia, která zde udržuje prostředí nepřátelské k životu. Je to divná planeta a případní turisté by si měli dobře rozmyslet, do čeho vlastně lezou. (Science 306, 1298–1299, 2004)

SLOVNÍČEK

proterozoikum – na sklonku starohor před asi 1,0–0,6 miliardy let se Země poprvé a naposledy několikrát změnila v ledovou kouli, ve které byl pravděpodobně zamrzlý i světový oceán; jev byl nejspíš způsoben náhlými změnami obsahu skleníkových plynů

Hadleyova buňka – George Hadley v roce 1735 navrhl, že na Zemi existují dva základní systémy proudění – pro každou polokouli jeden – ve kterých při povrchu proudí vzdušné masy směrem k rovníku a ve vyšších vrstvách atmosféry směrem k pólům; později byl systém Hadleyových cel rozšířen

konvekční buňka – představte si šálek čaje, ve kterém horká kapalina proudí k povrchu, ochlazuje se a zase klesá; to je konvekční proudění

Gáia – hypotéza, podle níž si Země samotná pomocí složitých vazeb mezi organizmy a geochemickými cykly významných prvků utváří své klima a zmírňuje jeho extrémy (viz Vesmír 70, 545, 1991/1073, 236, 1994/4); na Marsu snad funguje podobný mechanizmus, ale kupodivu na „nerozumném“ anorganickém základě

Ke stažení

O autorovi

Václav Cílek

RNDr. Václav Cílek (*1955) vystudoval geologii na Přírodovědecké fakultě UK. V Geologickém ústavu AV ČR, v. v. i., v Praze se zabývá zejména geologií kenozoika. Je autorem četných úspěšných knih, např. Krajiny vnitřní a vnější (2002), Makom. Kniha míst (2004), Borgesův svět (2007), Nejistý plamen. Průvodce ropným světem (s Martinem Kašíkem, 2007), Dýchat s ptáky (2008), Podzemní Praha. Jeskyně, doly, štoly, krypty a podzemní pískovny velké Prahy (s fotografy Milanem Korbou a Martinem Majerem, 2008), Orfeus. Kniha podzemních řek (2009). V roce 2009 se stal laureátem Ceny Nadace Dagmar a Václava Havlových VIZE 97.
Cílek Václav

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné