Pusťte Mars k vodě!

Mírně zavádějící název tohoto článku nemá v žádném případě odrazovat čtenáře od jeho zájmu o Mars, či snad dokonce nabádat k ukončení průzkumu této planety. Záměrem je poskytnout stručný (a tím nutně ne zcela úplný) přehled vývoje našich znalostí týkajících se Marsu, zejména však informací o možném výskytu vody na tomto tělese.

Obr. 1: Mars, jak jej viděl v roce 1895 Percival Lowel. [13]

Obr. 2: Snímky ze sondy Mariner 4 nám poprvé ukázaly povrch Marsu zblízka. [14]

Obr. 3: Detailní záběr povrchu Marsu pořízený sondou Viking Lander 1. [15]

Obr. 4: Procentuální obsah vody do jednoho metru hloubky v marsovské půdě. Sestaveno na základě měření sondy Mars Odyssey. [16]

Dáme-li si hned zpočátku podmínku, že budeme vycházet pouze z uskutečněných pozorování a nikoliv jen z představ, pak pravděpodobně prvním, kdo viděl náznaky toho, že by se na Marsu mohla nacházet ve větším množství voda, byl v 17. století Christian Huygens. Na jeho kresbách (pořízených někdy po roce 1659) jsou totiž zachyceny marsovy polární čepičky, ovšem Huygens je nebyl jako takové schopen identifikovat. Oficiálně tedy polární čepičky objevil Giovanni Cassini roku 1666. Avšak až koncem 18. století si jiný významný astronom William Herschel (mimo jiné objevil planetu Uran) uvědomuje, že tyto polární čepičky by mohly být tvořeny vodním ledem. Herschel byl rovněž zřejmě prvním, kdo uvažoval o Marsu jako o planetě, kde by se mohl vyskytovat život. [1]

Známá historie se týká Giovanni Schiaparelliho, který mezi lety 1887 — 1891 pořídil sérii detailních map Marsu. Během svého pozorování si povšiml dlouhých úzkých útvarů, které pojmenoval jako canali, což bylo pochopeno jako uměle (tj. marťany) vytvořené kanály [1]. Schiaparelli však měl na mysli pouze průlivy přírodního původu. Až do extrému myšlenku umělých průplavů na Marsu rozvedl na přelomu 19. a 20. století Percival Lowell [1], [2] — ten v nich viděl soustavu zavlažovacích kanálů vybudovaných marťany bojujícími s katastrofálním suchem a přivádějících si tímto způsobem vodu z polárních čepiček. Tato teorie sice vychází z napozorovaných údajů, avšak patrně netřeba dodávat, že myšlenka vyspělé martské civilizace posléze skončila dost neslavně, a to když se ukázalo, že pozorované kanály byly v naprosté většině případů jen optickým klamem vzniklým pod vlivem nedokonalé optiky a kombinačních vlastností oka (resp. soustavy oko — mozek). Někteří pozorovatelé ovlivnění zprávami o kanálech na Marsu pak navíc nemuseli být zcela objektivní.

Období mezi přelomem 19. a 20. století a nástupem prvních meziplanetárních sond můžeme s trochou nadsázky nazvat okurkovou sezónou — klasická pozorovací astronomie v té době už k Marsu řekla víceméně vše co mohla. Za pomoci spektroskopických metod se sice podařilo poměrně přesně určit složení marsovy atmosféry, ale tím se rozpaky o přítomnosti vody na Marsu spíše prohloubily, protože začalo být zřejmé, že obsah vodní páry (v atmosféře) je velice nízký. O polárních čepičkách se vedly dlouhé spory a mnohé teorie předpokládaly, že jsou tvořeny pouze zrmzlým oxidem uhličitým. Úroveň tehdejších znalostí o Marsu dokumetuje i věta v učebnici astronomie pro střední školy z roku 1954: „Povrch planety je plochý, bez hor a vše nasvědčuje tomu, že Mars je starou planetou na konci vývoje“ [3].

Opravdu významné a nové informace přinesly až meziplanetární sondy vyslané k Marsu. První úspěšnou sondou byl americký Mariner 4, který však kolem planety jen prolétl (a to 14.7.1965). Díky snímkům, které sonda vyslala k Zemi, byly na Marsu objeveny impaktní krátery a pomocí dalšího měření (šlo o zákryt rádiového signálu sondy Marsem) zjištěn atmosférický tlak na povrchu planety. Jako další kolem Marsu prolétly sondy Mariner 6 a Mariner 7 (31.7.1969 resp. 5.8.1969), které pořídily celkem 201 snímků rudé planety, což představovalo zhruba 10 % z celkové plochy povrchu (u Marineru 4 to bylo přibližně 1 %) [4]. Jen letmo zmíním sovětský Mars 3, který jako první na Marsu měkce přistál (2.12.1971), ale bezprostředně po dosednutí se naneštěstí odmlčel a nepředal žádné údaje [5].

Velkým mezníkem v průzkumu Marsu byla další americká sonda ze série Mariner nesoucí číslo 9. K Marsu přilétla 14.11.1971 a stala se první umělou družicí této planety (a první umělou družicí jiné planety vůbec). Celkem pořídila impozantních 7329 snímků, což umožnilo zmapovat zhruba 80 % povrchu Marsu. Na těchto snímcích byly objeveny hory, obrovské vulkány, neméně obrovité kaňony, útvary nápadně se podobající vyschlým říčním korytům či větrem modelovaný povrch. Rovněž byly zaznamenány prašné bouře, ranní mlhy a v neposlední řadě také oblaka z ledových krystalků plovoucí vysoko v marsově atmosféře [4], [5]. Meziplanetární sondy tedy rozhodně nezklamaly — naše znalosti o Marsu prodělaly během krátké doby obrovský skok kupředu.

Další velice úspěšnou misí byla dvojice identických amerických sond Viking 1 a 2, které nesly na svých palubách přistávací pouzdra. Vikinkg 1 přistál na Marsu 20.7.1976 a Viking 2 pak 3.9.1976. Ze záplavy informací dodaných těmito sondami vybírám jen nepatrný zlomek. Orbitální části Vikingů pořídily velké množství do té doby nejkvalitnějších snímků povrchu Marsu, přičemž jedním z důležitých objevů byly důkazy o možném výskytu permafrostu (tj. věčně zmrzlé půdy). Přistávací moduly pak pořídily detailní snímky povrchu a provedly rozbor jeho složení. Na jejich palubách se také nacházely automatické laboratoře, jejichž cílem bylo zjistit případný výskyt mikrobiálního života na Marsu. Výsledky těchto testů byly sice zprvu interpretovány jako pozitivní, výbuch nadšení však brzy pohasl — objevily se totiž vážné pochyby o prováděných testech — pozorované jevy bylo možné také vysvětlit specifickým složením marsovské půdy i bez účasti jakýchkoli organizmů [5], [6].

Je celkem logické, že nové a vzrušující informace o Marsu nemohly nechat vědce chladnými. Mezi lety 1976 — 1988 nastala ve výzkumu Marsu přestávka — zpracovávala se bohatá žeň Marinerů a Vikingů. Ovšem s obrovským množstvím nových informací se vynořilo i obrovské množství nových otázek. V roce 1988 se proto k Marsu vydaly hned dvě sovětské sondy — Phobos 1 a 2. S Phobosem 1 bylo ztraceno spojení ještě za letu, s Phobosem 2 pak těsně před nejzajímavější částí mise, kdy měly být vysazeny na povrch marsova měsíce Phobos dvě mikrosondy [5]. Další neúspěch byl americký — v září roku 1992 se k rudé planetě vydává sonda Mars Observer, ovšem spojení bylo ztraceno 21. srpna 1993, tři dny před příletem k planetě [5].

V roce 1996 USA vypustily další sondu — dodnes pracující a velmi úspěšný Mars Global Surveyor. Jeho hlavními úkoly jsou: pořizování snímků Marsu s vysokým rozlišením, určení topografie Marsu, výzkum gravitačního pole, zjištění jakou úlohu hraje voda a prach na povrchu i v atmosféře planety, průzkum počasí a klimatu, složení povrchu a atmosféry a výzkum magnetického pole Marsu [5].

Rovněž v roce 1996 startovala i ruská sonda Mars 96, ovšem nepodařilo se jí dostat na dráhu k Marsu a nakonec se zřítila zpět na Zemi.

Opět v roce 1996 startovala další z úspěšných amerických sond — Mars Pathfinder. Ten přistál na Marsu 4. července 1997 a „vylodil“ na jeho povrch známé malé vozítko Sojourner.

Přeskočíme několik dalších neúspěšných sond a ocitáme se v roce 2001, kdy k Marsu startuje sonda Mars Odyssey rovněž dodnes pracující.

V roce 2003 startují k Marsu tři sondy — napůl úspěšná evropská sonda Mars Express, přistávací modul Beagle 2 naneštěstí selhal, ovšem orbitální část pracuje bezchybně a ještě o ní bude řeč. Dále pak americká šestikolá vozítka Spirit a Opportunity. Posledně jmenovanou čtveřici sond můžeme shrnout pod jednu hlavičku: pátrání po vodě (a samozřejmě — nejen po ní). Už dnes lze říci, že tyto sondy posunuly naše znalosti ohledně výskytu vody na Marsu o pořádný kus kupředu.

Sondě Mars Odyssey se podařilo pomocí gama spektrometru detekovat vodní led v jižní polární čepičce Marsu, a také zmapovat výskyt permafrostu pro celý povrch planety [7]. Evropský Mars Express později nezávisle potvrdil výskyt vodního ledu v jižní polární čepičce [8] a také objevil souvislost mezi oblastmi s vyšší koncentrací vodní páry a oblastmi s výskytem metanu [9]. Na povrchu mezitím neúnavně pracují už zmíněná vozítka Spirit a Opportunity. Zatímco sondy jako je Mars Odyssey či Mars Express hledají vodní led v polárních čepičkách nebo vodní páru v atmosféře, rovery jsou určeny pro hledání důkazů někdejšího výskytu tekuté vody na planetě. Nejprve se podařilo takové stopy objevit v oblasti, kde přistál Opportunity [10], a o něco později také v místě, kde provádí průzkum Spirit [11]. Studie detailních snímků pěti marsovských vulkánů, pořízených sondou Mars Express, zase naznačují, že poslední vulkanické erupce se mohly na Marsu odehrát před pouhými čtyřmi milióny let [12], což může znamenat, že Mars je stále geologicky aktivní. Výše uvedené informace je však stále třeba brát s jistou rezervou, protože jde o nové, ještě ne zcela ověřené informace. Je třeba počkat na podrobnější zpracování dat a na další sondy, které se v budoucnu k rudé planetě vydají a nepochybně naše znalosti znovu rozšíří a poopraví.