Foto: AI/ScienceDaily

Úvod do záhady vody na Marsu

Vědci z Rice University objevili, že dávné marsovské jezera mohla přežít po desetiletí navzdory mrazivým teplotám vzduchu. Pomocí nově přizpůsobeného klimatického modelu ukázali, že tenký, sezónní led mohl zachytit teplo a chránit tekutou vodu pod ním. Tato jezera se mohla jemně roztékat a znovu zamrzat každý rok, aniž by kdy zcela zamrzla. Tato myšlenka pomáhá vyřešit dlouhodobou záhadu, jak Mars vykazuje tolik důkazů o vodě bez známek teplého klimatu.

Autor původního článku: redakce

Praktické souvislosti a nové objevy

I v chladném klimatu mohl dávný Mars hostit stabilní jezera skrytá pod tenkým sezónním ledem. Tento ledový „poklop“ mohl uchovat tekutou vodu po desetiletí, což mění způsob, jakým vědci přemýšlejí o vodní minulosti Marsu. Malá jezera na raném Marsu mohla zůstat tekutá po desetiletí, přestože průměrné teploty vzduchu byly hluboko pod bodem mrazu. Nový výzkum naznačuje, že samotné chladné podmínky nemusely zabránit dlouhodobé povrchové vodě na Rudé planetě.

Výzkumníci z Rice University použili klimatický model upravený pro Mars, aby prozkoumali, zda jezera mohla přežít na místech jako Gale Crater poblíž rovníku planety. Jejich výsledky ukazují, že jezera mohla zůstat tekutá pod tenkou vrstvou sezónního ledu po desetiletí a možná i déle, pokud by celkové klimatické podmínky zůstaly stabilní. Tento nález pomáhá řešit dlouhodobou otázku ve výzkumu Marsu. Geologické útvary tvarované tekoucí nebo stojatou vodou existují po celé planetě, přesto mnoho klimatických modelů naznačuje, že raný Mars měl být příliš chladný na podporu tekuté vody.

Modelování klimatu a jeho aplikace na Mars

Studie, publikovaná v AGU Advances, nabízí nové vysvětlení, jak mohla jezera existovat bez teplého klimatu a proč se starověké marsovské jezerní dna dnes jeví tak dobře zachovaná. „Vidět starověké jezerní pánve na Marsu bez jasných důkazů o silném, dlouhotrvajícím ledu mě přimělo zpochybnit, zda tato jezera mohla držet vodu déle než jednu sezónu v chladném klimatu,“ řekla Eleanor Moreland, studentka Rice a hlavní autorka studie. „Když náš nový model začal ukazovat jezera, která mohla trvat desetiletí s pouze tenkou, sezónně mizící vrstvou ledu, bylo to vzrušující, že bychom konečně mohli mít fyzický mechanismus, který odpovídá tomu, co dnes na Marsu vidíme.“

Aby tým prozkoumal problém, přizpůsobil klimatický modelovací rámec známý jako Proxy System Modeling. Tento přístup byl původně vyvinut klimatologem Sylvií Dee pro rekonstrukci starověkých klimatů pomocí nepřímých indikátorů, jako jsou letokruhy nebo ledové jádra. Mars postrádá stromy a další známé klimatické markery, takže výzkumníci se místo toho spoléhali na data shromážděná marsovskými rovery. Skalní útvary a minerální usazeniny sloužily jako náhrady za klimatický záznam, což týmu umožnilo odvodit minulé podmínky.

Výsledky a budoucí výzkum

Pomocí nového modelu Lake Modeling on Mars with Atmospheric Reconstructions and Simulations (LakeM2ARS) tým provedl 64 testovacích scénářů založených na měřeních z roveru Curiosity v Gale Crater a existujících klimatických simulacích Marsu. Každý scénář simuloval hypotetické jezero uvnitř kráteru po dobu 30 marsovských let, což je asi 56 pozemských let. To umožnilo výzkumníkům otestovat, zda jezera mohla realisticky zůstat tekutá za různých podmínek.

„Bylo zábavné procházet myšlenkovým experimentem, jak by mohl být model jezera navržený pro Zemi přizpůsoben pro jinou planetu, i když tento proces přišel s velkým množstvím ladění, když jsme museli změnit například gravitaci,“ řekla Dee, docentka věd o Zemi, životním prostředí a planetární vědě a spoluautorka studie. „Byli jsme překvapeni a povzbuzeni, jak citlivě model reagoval na parametry jako atmosférický tlak a sezónnost teplot. Ukazuje to, že s trochou kreativity a experimentování mohou modely původem ze Země přinést realistické klimatické scénáře pro Mars.“