Nové výzkumy ukazují, že Mars skrývá obrovské zásoby vod. To je bezesporu dobrá zpráva. Tou horší je, že tyto rezervoáry se nacházejí příliš hluboko pod povrchem, aby je případná pilotovaná mise efektivně vytěžit..

Vědecké analýzy dat z misí, jako jsou NASA’s InSight a Perseverance, poskytly překvapivé důkazy o existenci velkých podzemních rezervoárů kapalné vody. Tato zpráva má přinejmenším dva rozměry. Prvním z nich je to, že pokud ve vzdálené budoucnosti, pokud lidstvo zvládne cestu k Marsu a bude mít s sebou výkonnou vrtnou soustavu, bude ji moci využít.

Tím druhým je pak to, že astrobiologové musí ve svých učebnicích kapitolu věnovanou Marsu nechat stále rozepsanou.

Data z americké sondy InSight, která na Marsu působila mezi lety 2018 a 2022, přinesla dosud netušené poznatky o vnitřní struktuře Marsu. Prostřednictvím seizmických měření byl vědecký tým schopný detekovat jemné vibrace, které odrážely přítomnost kapaliny hluboko pod povrchem.

Seizmické vlny se totiž v kapalném prostředí chovají jinak než v pevné hornině, což umožnilo vědcům určit pravděpodobnou hloubku a rozměr těchto podzemních nádrží.

Badatelé tak pomocí seizmických vln mohli nakouknout do útrob čtvrté planety. „Zjistili jsme, že existují zóny, kde dochází ke zpomalování seizmických vln, což ukazuje na pravděpodobnou přítomnost kapalné vody v hloubkách mezi 11,5 a 20 kilometry pod povrchem planety,“ popisuje vedoucí geofyzikálního výzkumného programu na Caltechu Mark Simmons.

Tým z Kalifornské univerzity v Berkeley odhaduje, že tyto rezervoáry obsahují takové množství vody, které by stačilo k vytvoření vrstvy o tloušťce až 1,6 kilometru po celém povrchu Marsu. Tento fakt naznačuje, že značná část vody, která kdysi na povrchu proudila v podobě řek a jezer, postupem času migrovala do hlubin planety, kde byla zadržena v porézních horninách.

Mars, který teď víš než cokoliv jiného připomíná poušť, nebyl vždy nehostinnou pustinou, jak ji známe dnes. Ve své rané historii, zhruba před 3,5 až 4 miliardami let, Mars procházel obdobím známým jako Noachian.

Právě tehdy na Marsu panovaly podmínky, které mohly připomínat Zemi. Atmosféra čtvrté planety byla dostatečně hustá na to, aby chránila povrch před intenzivním zářením a zadržovala teplo. Důkazy, které nasbíraly sondy jako Opportunity, Curiosity, Perseverance nebo orbitální Mars Reconnaissance Orbiter, jednoznačně ukazují, že kapalná voda byla tehdy na Marsu běžná podobně jako na Zemi.

Na severní polokouli se dokonce pravděpodobně rozkládal rozsáhlý oceán, který mohl zabírat až třetinu povrchu planety. Řeky a potoky vyřezávaly složitá koryta a delty, které dodnes můžeme vidět jako zkamenělé stopy kdysi pulzujícího hydrologického cyklu.

Krátery, jako je Gale, kde nyní pracuje rover Curiosity, byly kdysi naplněné jezery, ve kterých se ukládaly vrstvy sedimentů, jež nám dnes poskytují okno do minulosti Marsu.

Co ale způsobilo, že Mars o tento tekutý poklad přišel? Za vším stojí přírodní a fyzikální procesy. Mars je dnes jen stínem své někdejší podoby, protože nemá dostatečně silné magnetické pole. Pozemskou atmosféru před slunečním větrem, což jsou proudy nabitých částic vyvrhovaných Sluncem, chrání magnetické pole.

Mars však tuto ochranu ztratil pravděpodobně krátce poté, co jeho jádro začalo chladnout a pohyby kapalného kovu uvnitř planety ustaly.

Bez magnetického štítu se atmosféra Marsu stala snadným terčem slunečního větru, který ji pomalu, ale jistě odfoukával do vesmíru. Výsledkem byl dramatický pokles atmosférického tlaku. Jakmile tlak klesl pod kritickou hranici, kapalná voda na povrchu Marsu už nemohla dlouhodobě existovat.

Za těchto podmínek buď zamrzala, nebo sublimovala, tedy přecházela přímo z pevného stavu do plynného.

Ochladnutí planety a ztráta atmosféry tak připravily půdu pro to, aby se Mars stal nehostinným a mrazivým světem, jaký vidíme dnes. Průměrná teplota na povrchu Marsu se pohybuje kolem —60 °C a s tak řídkou atmosférou se voda, pokud není hluboko pod povrchem, rychle vypařuje.

Přesto však Mars vodu úplně neztratil a existuje zde v různých formách. Na jeho pólech leží rozsáhlé vrstvy vodního ledu smíchaného se suchým ledem, což je zmražený oxid uhličitý. Kromě toho radarová data z orbitálních sond ukázala, že pod povrchem Marsu, zejména v polárních oblastech, se nacházejí obrovské zásoby zmrzlé vody.

Na povrchu lze vodu najít také ve formě hydratovaných minerálů, tedy hornin, které obsahují vodu chemicky vázanou ve své struktuře. A povrch Marsu dodnes ví, jaké to je, když po něm teče kapalina. Tu a tam se zde kapalná voda objeví, byť s takovým obsahem soli, že voda z Mrtvého moře je proti ní je lahůdkou pro kojence.

Podle seizmologických dat a simulací vědecký tým identifikoval tzv. vodonosné vrstvy, které mohou být obdobou hlubokých podzemních systémů na Zemi. Pod našima nohama tyto vrstvy obsahují velké množství podzemní vody a lze v nich najít i hlubinné ekosystémy, kde mikrobi čerpají energii z chemických reakcí a nikoli z fotosyntézy.

V takových prostředích často dochází k tzv. chemotrofii, kde organismy jako zdroj energie využívají anorganické sloučeniny, jako je sirovodík nebo metan.

To samé je teoreticky možné i na Marsu, kde extrémní podmínky mohly přimět případný život ukrýt se do těchto hlubokých vrstev. Byť zatím nemáme k dispozici jediný důkaz, že by po Marsu cokoliv živého pobíhalo, tak „pokud existuje nějaká šance nalézt důkazy o životě na Marsu, hledání v podzemních vodách je jednou z největších priorit.

Na Zemi žijí mikrobi v podzemí kilometrů pod povrchem, kde čerpají energii z chemických reakcí a ne z fotosyntézy. Mars mohl být podobně obyvatelný,“ konstatuje planetární vědkyně Carol Raymond z NASA JPL.

Vědecké modely dále naznačují, že tyto hlubinné vodní rezervoáry nemusí být zcela izolované. Podle analýz hornin a seizmických signálů mohou existovat systémy trhlin, které umožňují cirkulaci vody mezi různými hloubkami, podobně jako na Zemi v hlubokých geotermálních systémech.