Naděje na tekutou vodu na Marsu se rozplývají v nových vědeckých zjištěních

Výzkumníci z Cornellovy univerzity poskytli jednoduché a souhrnné (i když méně působivé) vysvětlení jasných radarových odrazů, které byly původně interpretovány jako kapalná voda pod ledovou pokrývkou na jižním pólu Marsu.

Jejich studie ukazují, že malé rozdíly ve vrstvách vodního ledu (příliš jemné na to, aby je pozemní radarové přístroje dokázaly rozlišit) mohou způsobit konstruktivní interferenci mezi radarovými vlnami.

Taková interference může vytvářet odrazy, jejichž intenzita a proměnlivost odpovídá dosavadním pozorováním – a to nejen v oblasti, kde se předpokládá, že se jedná o kapalnou vodu, ale v celé oblasti tzv. jižních polárních vrstev.

Zjištění jsou založena na základě studií 10 000 scénářů vrstvení a pro každý z nich 1 000 variant tloušťky ledových vrstev a obsahu prachu – ale žádné z neobvyklých podmínek nebo exotických materiálů, které by byly pro existenci kapalné vody nezbytné.

„Nemohu říci, že je nemožné, že tam dole je kapalná voda, ale ukazujeme, že existují mnohem jednodušší způsoby, jak dosáhnout stejného pozorování, aniž bychom museli zacházet tak daleko, s využitím mechanismů a materiálů, o kterých již víme, že tam existují,“ řekl Daniel Lalich, výzkumný pracovník Cornellova centra pro astrofyziku a planetární vědu (CCAPS) na College of Arts and Sciences (A&S). „Pouhou náhodou můžete vytvořit stejný pozorovaný signál v radaru.“

Lalich je prvním autorem studie „Small Variations in Ice Composition and Layer Thickness Explain Bright Reflections Below Martian Polar Cap Without Liquid Water“ publikovaného v časopise Science Advances. Spoluautory jsou Alexander Hayes, profesorka na katedře astronomie (A&S) Jennifer Sohnová, profesor katedry astronomie (A&S) a ředitel CCAPS Albert Sohn , a Valerio Poggiali, výzkumný pracovník CCAPS.

Robotičtí průzkumníci poskytli rozsáhlé důkazy o tom, že na povrchu dávného Marsu tekla voda, včetně bývalé říční delty, kterou nyní zkoumá rover NASA Perseverance.

Členové vědeckého týmu sondy Mars Express na oběžné dráze pod vedením Evropské vesmírné agentury v roce 2018 oznámili, že díky radarovému přístroji, který dokáže sondovat pod povrchem a odhalit vodní led a potenciálně skryté vodonosné vrstvy, objevili jezero pohřbené pod jižní polární pokrývkou.

Důsledky byly obrovské: kde je kapalná voda, tam může být mikrobiální život. Lalich však uvedl, že zatímco na Zemi by stejné jasné radarové odrazy pravděpodobně ukazovaly na subglaciální jezero, na Marsu panují zcela jiné teplotní a tlakové podmínky.

V tomto případě by kapalná voda musela být hustá solanka nebo by vyžadovala exotické minerály či aktivní magmatickou komoru pod polární pokrývkou – ani jedno z toho nebylo zjištěno.

Mezitím pozorování jiné výzkumné sondy ukázala jasné odrazy rozložené napříč vrstevnatými usazeninami, v různých hloubkách a bez souvislosti s podmínkami na povrchu.

Pomocí jednodušších modelů Lalich dříve ukázal, že jasné radarové signály mohou vznikat i bez přítomnosti kapalné vody, ale předpoklady o vrstvách zmrzlého oxidu uhličitého pod ledovou pokrývkou byly podle něj pravděpodobně chybné.

Nový výzkum podle něj přináší ucelenější obraz, protože díky realističtějšímu modelování odstraňuje mezery v hypotéze o radarové interferenci. Tisíce náhodně vygenerovaných scénářů vrstvení vycházely pouze z podmínek, o nichž je známo, že existují na pólech Marsu, a měnily složení a rozestupy ledových vrstev způsobem, který by se dal očekávat na vzdálenostech desítek nebo stovek kilometrů.

Tyto mírné úpravy někdy vedly k jasným podpovrchovým signálům, které odpovídají pozorování na každé ze tří frekvencí používaných radarovým přístrojem MARSIS sondy Mars Express, která vznikla ve spolupráci NASA a Italské kosmické agentury.

Pravděpodobně z jednoduchého důvodu, tvrdí Lalich: Radarové vlny, které se odrážejí od vrstev příliš blízko od sebe, než aby je přístroj dokázal rozlišit, se mohou kombinovat, což zesiluje jejich vrcholy a prohlubně.

„Je to poprvé, co máme hypotézu, která vysvětluje celou populaci pozorování pod ledovcem, aniž bychom museli zavádět něco jedinečného nebo zvláštního,“ řekl Lalich.

„Tento výsledek, kdy dostáváme jasné odrazy rozptýlené všude možně, je přesně to, co bychom očekávali od interference tenkých vrstev v radaru.“

Lalich sice nevyloučil, že by v budoucnu mohlo dojít k odhalení kapalné vody a potenciálního života na rudé planetě pomocí výkonnějších přístrojů, ale zároveň vyslovil domněnku, že příběh o kapalné vodě a potenciálním životě na rudé planetě již dávno skončil.

„Představa, že by se na povrchu mohla nacházet kapalná voda, by byla opravdu vzrušující,“ řekl Lalich. „Jen si myslím, že tam není.“