Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

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

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné