Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nový výzkum praví – před 3,6 miliardami let zmrzl oxid uhličitý z atmosféry Marsu a uložil se na vrcholu vodní ledové pokrývky na pólech, čímž izoloval teplo vycházející z nitra Marsu a zvýšil tlak na led. To způsobilo, že zhruba polovina všech zásob vody na Marsu roztála a tekla po jeho povrchu, aniž by bylo nutné nějaké celkové oteplení. (Tedy přeloženo do normálního jazyka: Mars mohl být vlhký, aniž by byl teplý. To ale samozřejmě neznamená, že to platí univerzálně. Před 4 miliardami let to na Marsu zase mohlo fungovat jinak.)
Nový model má být ovšem univerzálnější: podle tiskové zprávy „popisuje vznik hlavních krajinných prvků na Marsu, jako jsou největší jezera, největší údolí a největší systém eskerů (pozůstatky řek, které kdysi tekly pod ledovým příkrovem), a to zcela konzistentním způsobem. A spoléhá se pouze na proces, který pozorujeme již dnes, a to je pouhý kolaps oxidu uhličitého z atmosféry.“
Vědci již od 70. let minulého století vědí, že velká část oxidu uhličitého na Marsu je v současnosti vázána v regolitu ve vrstvách o tloušťce jedné molekuly kolem každého zrnka. V novém modelu je rozhodující výměna oxidu uhličitého mezi regolitem a jižní polární čepičkou. Atmosféra není důležitá – v tom smyslu, že funguje jen jako propojující kanál, sama o sobě není podstatným rezervoárem. A celý cyklus je řízen stupněm sklonu osy rotace Marsu (s frekvencí cca 100 000 marťanských let).
V jedné fázi cyklu, když sluneční energie dopadá především na rovník, uniká plynný oxid uhličitý z regolitu do atmosféry. Když se dostane k mrazivým pólům, usazuje se na vrcholu ledové čepičky (ze zmrzlé vody). Naopak při výrazném náklonu Marsu Slunce ohřívá především póly. V důsledku toho led oxidu uhličitého sublimuje – a chladnější regolit ho pak z atmosféry nasaje jako houba.
Tento cyklus měl začít právě před 3,6 miliardami let. Tehdy došlo ke vzniku mnoha sítí říčních údolí, ale vědci se stále neshodují na klimatických podmínkách, které by to vysvětlovaly.
V novém modelu se 0,7 km silná vrstva oxidu uhličitého usazuje na 4 km silné vrstvě vodního ledu, tedy přibližně stejně silné, jako je dnes vrstva na jižním pólu. Led z oxidu uhličitého funguje jako silný izolátor, který zachycuje teplo vyzařované z horkého nitra planety pod ním. Zároveň zvyšuje hmotnost a tlak na horní vrstvu vodního ledu. Tyto podmínky dohromady způsobují tání obrovského množství vody z ledové čepičky. Tající voda pak nasycuje kůru Marsu a posléze zmrzne do podoby věčně zmrzlé půdy.
Výsledný stav má být takový, že nahoře na pólu je ledová čepice, pod ní nasycená hladina podzemní vody a kolem věčně zmrzlá půda. Jediný způsob, kudy se voda může dostat, je přes rozhraní mezi ledovým příkrovem a horninou pod ním. I na Zemi vidíme řeky, které vytékají zpod ledovců, namísto toho, aby se jen vsakovaly do země.
Tající voda vytváří řeky na úpatí ledového příkrovu. Tyto podledovcové řeky za sebou zanechávají dlouhé štěrkové hřbety – eskery. Vědci pozorovali v blízkosti jižního pólu Marsu mnoho eskerů. Jakmile subglaciální řeky dosáhnou okraje ledového příkrovu, setkají se s chladnou atmosférou a zpočátku vytvářejí vývěry, podobné pomalu se pohybující lávě pokryté zmrzlou slupkou. Nakonec se tyto ledem obalené vývěry nafouknou dostatečným množstvím vody, takže se z nich stanou skutečné řeky s ledovým příkrovem.
Led pokrývající řeky by měl dosahovat tloušťky desítek až stovek metrů a pokrývat několik metrů hluboké řeky, kterými voda protéká rychlostí několika metrů za sekundu, přičemž tající voda by měla dosahovat délky až tisíce kilometrů.
Podle dosud převládající teorie k tání došlo kvůli nějakému nespecifikovanému globálnímu oteplení. Nová teorie se bez toho obejde – existenci eskerů vysvětluje „jednodušeji“.
P. B. Buhler, Massive Ice Sheet Basal Melting Triggered by Atmospheric Collapse on Mars, Leading to Formation of an Overtopped, Ice‐Covered Argyre Basin Paleolake Fed by 1,000-km Rivers, Journal of Geophysical Research: Planets (2024). DOI: 10.1029/2024JE008608
Zdroj: Planetary Science Institute / Phys.org
Poznámka PH: V detailech se zde poněkud ztrácím, celkově srozumitelné to snad ale je…? (Ale samozřejmě těžko můžeme posoudit, jaké vysvětlení je věrohodnější, když se na tom neshodnou ani geologové/planetologové.)
