Záhada zmizelé vody na Marsu nabírá nečekaný směr

Na obrázku vlevo je kompozitní snímek Marsu pořízený Hubblovým vesmírným dalekohledem HST v roce 2024. Tenká oblaka vodního ledu, viditelná v ultrafialovém světle, dodávají rudé planetě ledový vzhled. Chladná severní polární čepička zažívala začátek marťanského jara.

Nový výzkum ukazuje, že intenzivní regionální prachová bouře transportovala neobvykle vysoké množství vodní páry do horních vrstev atmosféry Marsu, což podpořilo únik vodíku. Tento objev mění chápání toho, jak planeta postupně ztrácela vodu.

Dnes je Mars známý jako chladná, suchá poušť. Jeho krajina však vypráví zcela jiný příběh o vzdálené minulosti. Sítě kanálů, vodou pozměněné minerály a další geologické útvary ukazují, že planeta kdysi měla hojnost kapalné vody a mnohem aktivnější prostředí.

Vědci strávili desetiletí snahou pochopit, jak se tento vlhčí svět proměnil v pustou planetu, kterou vidíme dnes. Ačkoliv bylo identifikováno několik mechanismů, které by mohly vysvětlovat úbytek vody, velká část z toho zůstala nevysvětlena.

Mezinárodní tým výzkumníků nyní učinil důležitý krok k vyřešení této záhady. Ve studii publikované v časopise Communications: Earth & Environment uvádějí první jasný důkaz, že neobvyklá, intenzivní, ale lokalizovaná prachová bouře byla schopna během léta na severní polokouli přenést vodní páru do horních vrstev atmosféry. Dříve se vědci domnívali, že toto roční období hraje v úbytku vody jen malou roli.

Denní snímky pořízené přístrojem MARCI (Mars Color Imager) na palubě sondy MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) provozované NASA zachycují počáteční růst vzácné regionální písečné bouře v severozápadní části oblasti Syrtis Major, pozorované 21. srpna 2023 (vlevo) a 22. srpna 2023 (vpravo), dosahující rozsahu 1,2 × 10⁶ km².

„Zjištění odhalují dopad tohoto typu bouře na klimatický vývoj planety a otevírají novou cestu k pochopení toho, jak Mars v průběhu času ztratil velkou část své vody,“ říká Adrián Brines, výzkumník z Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) a spoluautor studie spolu se Shohei Aoki, výzkumníkem z Graduate School of Frontier Sciences na University of Tokyo a Graduate School of Science na University of Tohoku.

Regionální prachové bouře a neočekávané letní efekty
Vědci již léta vědí, že prachové bouře mohou ovlivňovat únik vody z Marsu. Většina pozornosti se však soustředila na masivní bouře, které zachvátily celou planetu. Nová studie toto zaměření přesouvá a ukazuje, že menší, regionální bouře mohou také transportovat značné množství vody do velmi vysokých výšek, odkud může snadněji unikat do vesmíru.

Dřívější práce navíc zdůrazňovaly léto na jižní polokouli, které je obecně považováno za hlavní období pro únik atmosférické vody kvůli teplejším a energičtějším podmínkám.

Diagram znázorňující reakci atmosféry na lokalizovanou prachovou bouři na severní polokouli během místní letní sezóny je připojen vlevo. Vysoké koncentrace prachu výrazně zvyšují absorpci slunečního záření, což vede k většímu oteplování atmosféry, zejména ve středních výškách. Zvýšená atmosférická cirkulace spojená s prachovou bouří navíc zvyšuje vertikální transport vodní páry z nižších vrstev atmosféry, což podporuje cestu vody do vyšších výšek a zvyšuje únik vodíku.

Tým pozoroval neobvyklý nárůst vodní páry ve středních vrstvách marťanské atmosféry během léta 37. marťanského roku (2022-2023 na Zemi) na severní polokouli. Tento nárůst souvisel s anomální prachovou bouří. V těchto výškách byly koncentrace vody až desetkrát vyšší než typické úrovně. Takový nárůst nebyl v dřívějších marťanských letech zaznamenán a stávající klimatické modely jej nepředpokládaly.

Únik vodíku a důsledky pro vývoj klimatu
Krátce po tomto nárůstu vodní páry vědci zaznamenali výrazný nárůst vodíku v oblasti, kde se atmosféra prolíná s vesmírem. Hladiny vodíku byly 2,5krát vyšší než hodnoty naměřené během stejného období v předchozích letech. Sledování vodíku je klíčové, protože když se molekuly vody v atmosféře rozpadají, vodík může unikat do vesmíru. Měření, kolik vodíku se ztrácí, pomáhá vědcům odhadnout, kolik vody planeta trvale ztratila.

„Tyto výsledky přidávají nový zásadní dílek do neúplné skládačky o tom, jak Mars ztrácel vodu po miliardy let, a ukazují, že krátké, ale intenzivní epizody mohou hrát důležitou roli v klimatickém vývoji rudé planety,“ uzavírá Shohei Aoki z University of Tokyo a Tohoku University.

Zdroj: https://scitechdaily.com/mars-missing-water-mystery-takes-an-unexpected-turn/

autor: František Martinek