Sonda Trace Gas Orbiter, která byla na oběžnou dráhu Marsu vypuštěna v roce 2018 v rámci projektu ExoMars, vznikla ve spolupráci Evropské kosmické agentury a ruské agentury Roskosmos. Jejím hlavním cílem je v atmosféře Marsu zkoumat stopové prvky (trace gases), které mohou pomoci odhalit přítomnost života na Marsu.

Kromě kamer s vysokým rozlišením a spektrometrů umožňujících měření koncentrací prvků v atmosféře má Trace Gas Orbiter na palubě také instrument FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector), který pomocí detekce neutronů hledá přítomnost vody v povrchové vrstvě horniny na Marsu (do hloubky 1 metru).

Systém kaňonů Valles Marineris, vyfocený evropskou sondou Mars Express. Zdroj: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum), CC BY-SA 3.0 IGO

Detekce vody na Marsu

Voda na povrchu Marsu byla objevena již dříve, avšak pouze na studených pólech Marsu, kde na povrchu vytvořila ledové „čepičky“. Evropská sonda Mars Express také před několika lety indikovala, že se voda na Marsu může nacházet v hloubce několika kilometrů pod povrchem. V oblasti rovníku se však vzhledem k vyšším teplotám a nízkému atmosférickému tlaku voda na povrchu vyskytovat nemůže – nebo alespoň se tak dosud předpokládalo.

Instrument FREND, který navrhli vědci z Ruské akademie věd, poslední tři roky sbíral data o množství neutronů vyzářených z povrchu Marsu.

Když energetické částice přicházející z vesmíru narazí do povrchu Marsu, vnikne přitom určité množství neutronů,“ vysvětluje Alexey Malakhov, spoluautor studie shrnující výsledky z instrumentu. „Vlhčí horniny vyzáří více neutronů než suché horniny, a tak můžeme z množství vyzářených neutronů odvodit, kolik je v hornině vody.

Instrumentu se díky tomuto mechanismu nyní podařilo na dně kaňonu Valles Marineris objevit vodu v hloubce menší než 1 metr pod povrchem. Valles Marineris je největší kaňon ve sluneční soustavě – je přes 4000 km dlouhý, 200 km široký a 7 km hluboký.

Objevené množství vody je přitom mnohem větší, než vědci čekali. Horniny zde totiž kvůli nehostinným podmínkám pro tekutou i zmrzlou vodu obvykle obsahují pouze několik procent vody, která je chemicky navázaná na minerály. Nyní však bylo zjištěno, že na některých místech horniny obsahují až 40 % vody dle hmotnosti.

Mapa objevených depozitů vody ve Valles Marineris. Data pochází z instrumentů sondy Trace Gas Orbiter. Horniny ve fialové oblasti C obsahují až 40 % vody. Zdroj: I. Mitrofanov et al. (2021)

Budoucí průzkumy

Z tohoto objevu vyplývá, že je voda na dně Valles Marineris nejspíše ve formě ledu zachycená uvnitř hornin, podobně jako permafrost na Zemi. Je však zatím záhadou, jaký mechanismus zajišťuje, že se tato zmrzlá voda nevypaří. Jedna z teorií je, že je tato voda neustále doplňována z nějakého podzemního zásobníku.

Tento objev je skvělým prvním krokem, ale budeme potřebovat více dat, abychom zjistili, v jaké konkrétní formě se tato voda nachází,“ řekl Håkan Svedhem z Evropské kosmické agentury, další ze spoluautorů studie.

Díky tomuto objevu je kaňon Valles Marineris dobrým kandidátem pro budoucí návštěvu astronautů, kteří budou moci provádět průzkum přímo na místě, a současně využívat tuto vodu pro potřeby své základny.

Zdroj: Tisková zpráva Evropské kosmické agentury
Studie: The evidence for unusually high hydrogen abundances in the central part of Valles Marineris on Mars
Úvodní obrázek: ESA/ATG medialab