Astronomové, na základě nových pozorování americké sondy Mars Odyssey, zjistili, že každé jaro na Marsu s sebou přináší mohutné výtrysky plynů v oblasti jižní polární čepičky.

 

 

Na Marsu, podobně jako na Zemi se střídají roční období. Rotační osa Marsu má sklon 25,19° (Země 23,439°) a oběžnou dobu 686,960 dnů, tj. téměř 2 pozemské roky (Země 365,257 dnů).

Během marťanského jara, když dochází k ohřívání jižního pólu, z ledové čepičky tryskají gejzíry plynného oxidu uhličitého a vynášejí vzhůru tmavý písek a prach. Tmavý materiál pak padá zpět na povrch a vytváří tmavá místa na ledové čepičce, což bylo pro vědce dlouho záhadou. Nyní dospěli k názoru, že záhadu skvrn vyřeší erupce plynného oxidu uhličitého ze zahřívaných spodních vrstev polární čepičky.

 

 

 

Ukazuje se, že tato část Marsu je mnohem dynamičtější a aktivnější, než se očekávalo na kterékoliv části planety. „Kdybyste tam byli, stáli byste na ledové desce ze zmrzlého oxidu uhličitého,“ řekl Phil Christensen (Arizona State University, Tempe), vedoucí vědecký pracovník pro kamery na sondě Mars Odyssey. „Všude kolem vás bouří výtrysky plynného oxidu uhličitého, které vrhají písek a prach do výšky až několik set metrů.“  „Také budete pociťovat chvění přes podrážky vašeho skafandru,“ řekl. „Ledová deska, na níž jste, je nadzvedávána tlakem plynu pod vrstvou ledu.“

 

 

Vědecký tým začal svůj výzkum pokusem, který má vysvětlit záhadu tmavých skvrn, podobných vějířům a pavoučím sítím. Tyto útvary jsou viditelné na snímcích, které pořídily kamery na sondě Mars Odyssey při pozorování polární čepičky na jižním pólu Marsu.

 

 

Tmavé skvrny s typickými rozměry 15 až 46 m a vzdálené od sebe několik desítek až stovek metrů, se objevují každé jaro na jižní polokouli Marsu, když Slunce svítí na polární čepičku. Existují několik měsíců a pak zmizí - znovu se objeví až příští marťanský rok a většina skvrn se dokonce znovu objevuje ve stejných lokalitách. Během studené (až -140°C) marťanské zimy se usazuje čerstvá vrstva ledu na polární čepičku.

 

 

Dřívější teorie navrhovaly, že skvrny jsou teplejší místa, odkrytý povrch planety, kde roztál led. Ale kamera na sondě Odyssey, která „vidí“ v oblasti infračervené i ve viditelném světle, zjistila, že skvrny jsou téměř stejně chladné jako zmrzlý oxid uhličitý. 

 

 

Proto se pravděpodobně jedná jen o tenké vrstvy tmavého materiálu, který pokrývá led a tím ho udržuje ve zmrzlém stavu. Abychom pochopili, jak tato vrstva vznikla, použil Christensenův tým kameru THEMIS (Thermal Emission Imaging Systém) a pořídil s ní více než 200 snímků jedné oblasti ledové polární čepičky v období od konce zimy do poloviny léta (marťanských ročních období).

 

 

 

Některá místa zůstala beze skvrn i více než 100 dnů, pak vzniklo velké množství skvrn během jednoho týdne. Tmavé „vějíře“ nevznikly hned, ale až během několik dnů až týdnů po tom, co se objevily skvrny, přesto některé narostly do vzdálenosti větší než ¾ km. Ještě tajemnější byl původ „pavoučích sítí“ -  erodovaných rýh v povrchu planety pod ledem. Rýhy směřují do místa přímo pod skvrnou.

 

 

„Klíč k vyřešení pavouků a skvrn najdeme pomocí fyzikálního modelu těchto jevů," řekl Christensen. Postup začíná v období polární zimy bez slunečního svitu, kdy oxid uhličitý z atmosféry vymrzá a usazuje se do vrstev o tloušťce 1 m na povrchu permanentní polární čepičky. Je tvořena vodním ledem, který je uprostřed „proložen“ tenkými vrstvami tmavého písku a prachu. Na jaře sluneční záření proniká přes vrstvu zmrzlého oxidu uhličitého, projde až k tmavému materiálu a dostatečně ho ohřívá na to, aby led na povrchu začal sublimovat - přeměňuje se z ledu přímo v plyn.
 

 

Zanedlouho vznikají pod ledem „nádrže“ uvězněného plynu, který nadzvedne vrstvu ledu. Nakonec ji prorazí ve ztenčených skvrnách a vzniknou otvory. Díky vysokému tlaku plyn z nich tryská rychlostí 160 km/h nebo i více. Pod vrstvou ledu plyn rychle proudí směrem k otvorům a narušuje (eroduje) povrch planety. Přitom unáší volné částečky písku a vyrývá „pavoučí sítě“.

 

 

Phil Christensen, Hugh Kieffer (U.S. Geological Survey, retired) a Timothy Titus (USGS) zveřejnili výsledky svého výzkumu 17. srpna 2006 v Nature.

 

Zdroje:
https://mpfwww.jpl.nasa.gov/newsroom/pressreleases/20060816a.html
https://www.nasa.gov/mission_pages/mars/main/index.html