Když na Marsu sněží, je i Marťanům úzko

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)