Led v Utopia Planitia

Severní polokoule Marsu byla možná v geologickém dávnověku zalita rozsáhlým oceánem. Tato hypotéza předpokládá, že atmosféra Marsu musela být v minulosti hustší, aby vytvářela dostatečný tlak umožňující existenci vody v kapalném skupenství. Při současném průměrném tlaku okolo 600 pascalů se voda jako kapalina na povrchu rudé planety vyskytovat nemůže. Ale četná pozorování kosmických sond, jež přistály na Marsu nebo jej zkoumají z oběžné dráhy, přinášejí důkazy o tom, že horniny a krajinné útvary Marsu byly v minulosti vystaveny působení vody v kapalném či pevném skupenství. Už v roce 2001 potvrdila radarová pozorování sondy Mars Odyssey zmrzlou vodu pod povrchem. Roku 2008 pak sonda Phoenix přímým odběrem vzorků v severní polární oblasti odhalila led ve zmrzlé půdě jen několik centimetrů pod povrchem.

Americká sonda Mars Reconnaissance Orbiter obíhá po nízké oběžné dráze (255 až 320 km) okolo Marsu a zkoumá jeho povrch. Jedním z přístrojů je SHARAD dodaný Italskou kosmickou agenturou ASI (Agenzia Spaziale Italiana). Název je akronymem pro SHAllow RADar. Toto zařízení aktivně vysílá rádiové vlny a zkoumá jejich odraz.

V září loňského roku tým vědců vedený Cassie Stuurmanovou z Texaské univerzity v Austinu publikoval objev velkého množství zmrzlé vody pod povrchem Marsu, tentokrát v místě zvaném Utopia Planitia. Jde o rozsáhlou pánev pravděpodobně impaktního původu na severní polokouli Marsu, která se nachází v mírném pásmu – okolo 40. rovnoběžky. K hledání ledu právě tady přivedla vědce morfologie terénu – polygonální struktura mělkých jam podobná té, jaká se na Zemi vyskytuje v arktických oblastech. Pánev, v níž r. 1976 přistála také sonda Viking 2, je na hranici mezi nížinou bez kráterů, jež se rozprostírá na většině severní polokoule Marsu a která měla být dnem hypotetického oceánu, a pahorkatinou pokrývající rovníkovou oblast a jižní polokouli. Led pod povrchem Utopia Planitia však zřejmě z oceánu nepochází – podle Stuurmanové jde o sníh, který se nahromadil v polární čepičce, jež se tehdy nacházela právě v těchto místech, neboť rotační osa Marsu měla kdysi mnohem větší sklon. Vrstva obsahující led má mocnost 80 až 170 metrů a nachází se nehluboko, okolo jednoho metru pod povrchem. Horniny v nadloží zabraňují sublimaci ledu, jehož celkový objem se odhaduje na 14 000 kilometrů krychlových a je soustředěn na rozloze 375 000 čtverečních kilometrů (což je o něco více než rozloha Německa). Nejde o čistý led nebo pohřbené ledové kry, ale o led smíchaný s prachem a většími kameny.

C. M. Stuurman et al., Geophys. Res. Lett., DOI: 10.1002/2016GL070138