Techblog - Mars

Bylo na Marsu zemětřesení?

O geologické aktivitě Marsu se již dlouho vedou spory. Odehrávají se na něm zemětřesení (nazývaná někdy "marsotřesení"), je tam sopečná činnost? Má Mars tekuté jádro? Poslední obrázky nám pomohou naléz odpověď.

Dvě fotky jako důkaz zemětřesení

Sonda Mars Global Surveyor obíhající od roku 1997 kolem Marsu snímkuje pravidelně jeho povrch. Při vyhodnocování fotografií se nyní přišlo na to, že stejná místa se během několika let zřetelně proměnila. Koryta na úbočí svahů se zřetelně prohloubila a z některých svahů padá kamení. Můžeme to považovat za důkaz "marsotřesení"? Já se obávám, že ne. Za důkaz bychom mohli považovat měřitelné posuvy větších částí povrchu. Když po zemětřesení na konci loňského roku byly schopny satelity obíhající Zemi určit posun ostrovů v desítkách centimetrů, mohly by téhož být schopny i družice u Marsu. Ty ale mají nejvyšší rozlišení pouhého půl metru, tudíž by zemětřesení muselo být hodně silné.

Dva snímky téhož místa z let 2002 (vlevo) a 2005 (vpravo)
Credit: NASA

Rokle na úbočí tohoto svahu jsou na novějším snímku zřetelnější. Je pravděpodobné, že jsou hlubší než dříve. Ovšem novější snímek byl pořízen při plochém osvětlení, takže jsou všechny kontury patrnější, což rozdíl přece jen zdůrazňuje. Žádné další změny nejsou patrné. Úkaz téměř jistě nezpůsobilo "marsotřesení", ale eroze zapříčiněná nejspíš silným větrem unášejícím prach a písek.

Snímky téhož místa z let 2003 (vlevo) a 2004 vpravo
Credit: NASA

Na těchto snímcích jsou patrné výraznější stopy po padajících balvanech. Stopy padajících kamenů na úbočí svahů jsou běžným jevem i na Zemi, kde je obvykle nezpůsobuje zemětřesení, ale eroze. Stejně tomu bude na Marsu. Nový snímek je také bohužel pořízen při jiném osvětlení, takže to může být matoucí, ale zaznamenal jsem něco jako erozi naruby. Přibližně v polovině horní části staršího snímku je sedlo hřebenu hlubší než na novějším snímku. Buď je to světlem, nebo se na okraji navršil prach tak, jak se to na Zemi stává se sněhem.

Geologická aktivita planety Mars

I přesto, že snímky nedokládají žádné minulé zemětřesení, je z nich vidět, že Mars není žádná mrtvá hrouda hlíny, ale že se stále vyvíjí. Hlavním činitelem je eroze způsobená větrem a prachem, případně tajícím ledem a oxidem uhličitým. Ale geologická aktivita rozhodně vyloučena není. Planetu soustavně sledujeme družicemi na oběžné dráze teprve jedno desetiletí. Kdykoliv předtím bychom si všimli jen katastrofy obrovského rozsahu. Nedávná pozorování naznačují, že Mars má tekuté jádro a teče po něm nějaká voda. Možná se dočkáme i nějaké sopky, ale o zemětřesení budeme moci něco kvalifikovaného říct, až v něm budeme mít zabodnutý alespoň jeden seismometr.

Mars Express má problémy

Evropská sonda Mars Express má problémy s jedním z nejdůležitějších přístrojů na své palubě. Je možné, že velká část jejích měření ohledně života na Marsu je nepřesná. Vědci doufají, že se jim poruchu podaří opravit.

Rozpory v obsahu metanu v atmosféře

Důležitým cílem sondy ESA Mars Express bylo zjišťování složení Marsovské atmosféry. Zajímá nás především koncentrace metanu, která je indikátorem přítomnosti života. Metan se totiž po několika stovkách let rozpadá; pro jeho přítomost je tedy nutné přítomnost živých organizmů, i když není vyloučen jeho vznik anorganickým způsobem.

V roce 2004 sonda změřila, že se metan podílí na atmosféře Marsu deseti miliardtinami, což znamená, že by ho muselo vznikat víc než 100 tun ročně. Později v tomtéž roce Hawaiský teleskop na dálku zjistil koncentraci 250 miliardtin a nakonec tento týden Americká astronomická společnost informovala, že zjistila koncentraci od 44 do 63 miliardtin metanu v různých částech planety.

Lze to vysvětlit různě. Například tím, že se metan uvolňuje na různých místech s různou intenzitou, závažnými chybami v měřeních nebo poruchou na přístrojích. Vědci nyní chtějí společně měřit jednu oblast na Marsu, aby zjistili, kde rozdíly vznikají.

Fourierův spektrometr má potíže

Zvětšit
Pohled do vnitřností fourierova spektrometru sondy Mars Express
Credit: ESA

Jeden z členů týmu obsluhující fourierův spektrometr na sondě Mars Express se nechal slyšet, že tento přístroj má již dva měsíce problémy, které se sice snaží opravit, ale dosud bez úspěchu. Podíváte-li se blíže na princip funkce spektrometru, zjistíte, že je to mechanicky neuvěřitelně citlivé a přesné zařízení. Přesně vybroušené optické hranoly v něm synchronizovaně vykonávají kmity o délce 150 nm. Celé zařízení muselo podstoupit velké vibrace a přetížení při startu a klidnější let k Marsu, který se ale jistě bez otřesů neobešel.

Právě vibrace sondy a možné poškození znemožňují přesná měření. K dispozici samozřejmě jsou zařízení, podle kterých lze přístroj kalibrovat, ale bohužel se nedaří dosáhnout uspokojivých výsledků. A vrhá to špatné světlo i na ty dříve publikované. V současnosti fourierův spektrometr stále dodává data, jen nevíme, do jaké míry jsou věrohodná. Jestli se přístroj nepodaří opravit nebo korigovat výsledky matematickým zpracováním, bude jeho funkce zastavena.

Teplota atmosféry Marsu (v kelvinech) v prvním týdnu září 2005
Credit: ESA

Zpochybněné výsledky

Zvěřejněné problémy spektrometru rozviřují debaty nad senzačními odhaleními z poslední doby. Objevy formaldehydu a metanu byly přijímány jako možný důkaz existence života na Marsu byť třeba jen pod jeho povrchem. Nyní jsme však téměř na začátku a těžko rozřešíme, jaká je skutečná koncentrace metanu. Proto se stále jako nejpravděpodobnější varianta jeví, že na Marsu život není a metan tam vzniká zahříváním vody a oxidu uhličitého v minerálu olivínu.

Byl tam život vůbec někdy?

Kovový meteorit na Marsu

Vozítko Opportunity nalezlo meteorit, který se skládá především z železa a niklu. Je to první meteorit, který jsme byli schopni identifikovat na jiné planetě než na Zemi.

Je kovový meteorit náhoda?

Credit: NASA

Na tom, že je na povrchu Marsu meteorit by nebylo nic tak divného. Na Zemi dopadá asi 10 tisíc tun materiálu z vesmíru ročně a není důvod, proč by se různé kousky skal měly zrovna Marsu vyhýbat. Zvláštní je, že se jedná o téměř čistě kovový meteorit. Takových je v našich pozemských poměrech pouhých 6 %. Otázkou je, jestli je nález kovového meteoritu náhoda, nebo je to projev toho, že na Mars dopadá více kovových meteoritů než na nás.

Z jádra planetky

Kovové meteority pocházejí z jader planet či planetek, které dost velké a dost zahřáté na to, aby se u nich mohlo vytvořit jádro z kovu a na povrch mohly vyplout lehčí horniny. Ihned se nám mohou vybavit spekulace o blízkosti pásu planetek, který by snad mohl být pozůstatkem po dřívější "chybějící" planetě, ale není.

Vědci se nyní více zaměří na zkoumání kamenů na pláních Marsu, aby zjistili, zdali náhodou některé z nich nejsou také "mimomarsovského" původu, a pokud ano, tak jaké mají složení. Připomínám, že rovery Spirit a Opportunity jsou na Marsu již téměř rok a stále fungují a ujely dohromady 5,75 km, což je docela nevídané. Vozítko Opportunity tam snad oprašují i zelení mužíčci.

Moře na Marsu

Dnes vědci z NASA oznámili, že v minulosti na Marsu bylo slané moře. Co tento objev znamená a co z něj plyne a co ne?

Je to potvrzení dřívějších domněnek o přítomnosti vody na Marsu. Struktura hornin napovídá, že se formovaly v pomalu proudící slané vodě. To znamená že:

• Na Marsu byla slaná pomalu proudící voda
• Na Marsu mohly být podmínky vhodné pro život

Neznamená to že:

• Na Marsu je život
• Na Marsu byl život
• Na Marsu bylo hluboké moře
• Víme kdy a jak dlouho voda na Marsu byla

To, že tento objev výše uvedená fakta nedokazuje, samozřejmě neznamená, že je vyvrací. Ovšem tato zpráva neunikne ani masovým médiím a ty budou schopny z ní vyvodit možná i zelené mužíky. Tudíž tento příspěvek by vás měl před nájezdem Marťanů ochránit.

Rover nové generace – Lunochod se vrací

V roce 2009 plánuje NASA vyslat na Mars revoluční rover, který je na první pohled až nápadně podobný ruským Lunochodům ze 70. let.

Zcela nová na něm má být jeho velikost. Spirit a Opportunity váží kolem 180 kg. Nový rover pojmenovaný "Marsovská" vědecká laboratoř čili MSL, by měl vážit asi 900 kg, takže by se na jeho "palubu" vešlo desetkrát více užitečného nákladu. Další novinkou má být radioizotopová baterie, která umožní roveru pracovat až dva pozemské roky, které odpovídají jednomu roku na Marsu. Díky své velikosti a dostatku energie by měl prozkoumat místa pro současné rovery nedostupná např. Údolí Marinerů a napadá mě i 27 km vysoká sopka Olympus Mons. Bude to něco jako vícekolový off-road.

Specialitkou této mise by mělo být přistání. MSL nebude přistávat, jak je dnes obvyklé, na airbazích, ale s pomocí "nebeského výtahu". Jak takové přistání může vypadat? Počáteční fáze budou stejné – brždění o atmosféru tepelným štítem a následně padákem. Potom to přijde. V rámu nesoucím MSL by byly raketové motory, které by se spustily v závěrečné fázi přistání. Tím by se rover zpomalil, až by se zastavil a začal viset ve vzduchu. Následně by se rover na laně spustil k povrchu Marsu. Odpojil by se a "jeřáb" by odletěl někam pryč, aby nespadnul na rover. Celá fáze vznášení se nad povrchem má trvat asi jen 5 sekund. Výhodu vědci spatřují v tom, že vozítko bude ihned připraveno k práci a místo přistání bude možné definovat 10x přesněji než dnes – přistávací elipsou 10x5 km. Oproti tomu já spatřuji nevýhodu v tom, že během kritické fáze přistání bude nutné s velkou přesností sledovat výšku MSL nad povrchem a nedůvěru ve mě vyvolává i přílišná složitost tohoto zařízení narozdíl od elegantních a jednoduchých airbagů. Náklady na misi včetně vývoje nové "jaderné baterky" a nutné důkladné sterilizace roveru se odhadují na 1 miliardu dolarů.

Jak s tím souvisí v nadpise zmíněný Lunochod. Možná víte, že v letech 1970 a 1973 vypustil tehdejší Sovětský svaz první rovery Lunochod 1 a Lunochod 2 na Měsíc. Podobnost je náramná. Lunochody vážily 840 kg, měly v sobě radioizotopový článek (i když jen na vytápění) a přistávaly pomocí raketových motorů. Lunochod 2 pracoval čtyři měsíce a ujel 37 km. Porovnávám neporovnatelné – chystanou MSL a Lunochody bude dělit 40 let. Tehdy bylo nemožné konstruovat rovery velikosti dnešních už jen z důvodů velikosti elektroniky. Přesto je to jeden z důkazů že historie se opakuje i ve vědě.

Pozn. - ESA ve stejném roce vyšle rover klasické koncepce ExoMars. Ten by měl vážit 220 kg a nést 40 kg užitečného nákladu. Zdá se, že Evropa bude opět o krok vzadu. I když samozřejmě velikost o vědeckých úspěších nerozhoduje.