24.4.2024 | Svátek má Jiří


VESMÍR: Mars - hledání vody teprve na počátku

13.8.2008

Před tiskovou konferencí informovala NASA o svém objevu amerického prezidenta

NASA upozornila prezidenta George Bushe, že na tiskové konferenci ohlásí objev týkající se „možného života na Marsu“, který učinila sonda Phoenix. Takový význam přisoudilo vedení kosmické agentury nedávnému nálezu malého množství vodní páry na této planetě, že o tom nejprve spravilo Bílý dům. Zjistila to redakce renomovaného týdeníku Aviation Week & Space Technology, která má dobré styky s vládními kruhy.

Vědci se domnívají, že i na Marsu by měla platit rovnice, podle níž tam, kde je voda, je i život. Ovšem zpráva z Phoenixu ještě nesignalizuje současnou nebo minulou přítomnost živých organismů. Ve vzorcích půdy, kterou dva mikroskopy sondy prohlížely, žádné mikroby nezaznamenaly.
NASA dosud nezveřejnila všechny získané údaje. Spolu s dalšími analýzami je předloží veřejnosti nejdřív v polovině srpna, možná až v září.

Překvapení příjemná i nepříjemná

Když před deseti dny svolal tým vědců z Arizonské univerzity, který řídí výzkumy Phoenixu na Marsu, tiskovou konferenci, měl pouze základní informaci. Vzorek odebraný z hloubky pěti centimetrů zahřívali v jedné z osmi tavících pícek a hmotnostní spektrometr zaznamenal trochu vodní páry – jedno procento. Nyní probíhá další zahřívání až na 1000 stupňů, které by mělo vést ke zjištění, jestli v odebrané půdě existují organické prvky, hlavně uhlík a vodík, které jsou stavebními prvky života.
Je zajímavé, že voda se našla v tak blízko povrchu. Odborníci se domnívali, že bude ležet mnohem hlouběji, proto robotické rameno zakončené lopatkou umí nabrat půdu z hloubky až půl metru.
To je příjemné velké překvapení. Rovněž tak skutečnost, že se to podařilo tak brzy – měsíc po přistání. Na druhou stranu automat přistál v polární oblasti, kde se led předpokládal. Zato překvapení nepříjemné spočívá v tom, že množství vodní páry je velmi malé.

Mikrobi v krutém prostředí

Později vydala NASA zprávu, že ve vzorku Phoenix zaregistroval rovněž perchlorát, který se používá v palivu pro rakety. Třebaže tato látka není zhoubná pro život, za určitých podmínek může být pro lidi škodlivá. Vědce udivilo, že dřívější analýzy perchlorát nezachytily. Jak se tam dostal? Nezdá se, že by vycházel z přistávacích motorků. Látka se však mohla vyskytnout při obvyklé sterilizaci automatu před startem – NASA začala tento postup kontrolovat.
Jestliže by se prokázalo, že perchlorát je skutečně přítomen na planetě, pak by to podle některých odborníků zhoršení podmínek pro život neznamenalo. Chemik Richard Quinn z Amesova výzkumného střediska NASA upozornil, že například v chilské poušti Atacama přežívají mikroorganismy v podobném prostředí. Astrobiolog Kenneth Nealson z Univerzity jižní Kalifornie potvrdil, že některým mikroorganismům se v prostředí s perchloratem na Zemi velice daří, nicméně připustil, že pro většinu života není výhodné.
Ostatně v posledních několika desetiletích přicházejí biologové na to, že mnohé druhy mikrobů přežívají ve velice extrémních podmínkách – za vysokých teplot a tlaků i za teploty blížící se absolutní nule, v radioaktivní vodě, v kyselém prostředí, v takřka úplném suchu a podobně. Právě tyhle výzkumy dávají naději, že se život může rozvíjet na různých nebeských tělesech v prostředích, jaká jsme si donedávna neuměli představit.

Žádné vyšší organismy

Od začátku šedesátých let se sovětští a američtí odborníci pokoušeli pomocí automatických sond zjistit, jestli existují na nejbližších planetách – Venuši a Marsu – podmínky pro život. Ukázalo se, že na Venuši panuje peklo – teplo na povrchu skoro 500 stupňů a tlak 90krát vyšší než na Zemi. Podle nejnovějších hypotéz by se některé mikroorganismy mohly vznášet v sírových oblacích.
Mezitím se naděje upnuly k Marsu. Avšak závěry pozorování této planety, které při průletu ve vzdálenosti necelých 10 tisíc kilometrů pořídila v roce 1965 americká sonda Mariner 5, nebyly příliš příznivé. Na snímcích chyběly řeky, oceány či jiné známky života. Ani magnetické pole, které by chránilo živé organismy před zničujícím kosmickým zářením, neexistuje. Na povrchu je tak nízký tlak jako na Zemi ve výši 35 kilometrů – to vylučuje dlouhodobou přítomnost kapalné vody. Většinu atmosféry tvoří oxid uhličitý, který je pro nás jedovatý. Mars dostává jenom 40 procent slunečního záření ve srovnání se Zemi, teploty klesají až k mrazu 140 stupňů. Z toho bylo jasné, že žádné vyšší organismy tam nemohou žít. Nanejvýš mikroorganismy, ale spíše pod povrchem.

Voda v dávné minulosti

Američané postupem času zjistili, že povrch Marsu je velice zbrázděný – je tam nejvyšší známá hora ve sluneční soustavě Olympus Mons vysoká 27 kilometrů nad nulovou výškou povrchu. Rozlehlá a hluboká údolí, objevená Marinerem 9 v roce 1972, naznačila, že jimi mohly téct v dávné minulosti řeky. Od té doby diskutují vědci o někdejší přítomnosti vody, dnes se však v řídkém ovzduší vyskytuje jenom vodní pára a ledové krystalky.
Nicméně v době před 4,6 až 3,8 miliardy let tam mohl vzniknout život. Nedávno potvrdili tento názor, založený na pozorováních družice Reconnaissance Orbiter, odborníci z Brownovy univerzity v Providence na Rhode Island. „Rozšíření jílů na někdejších březích jezer ukazují, že stojící voda tam musela přetrvávat po tisíciletí,“ domnívá se Bethany Ehlmann. Jíly podle něho nejlépe ukazují na pozůstatky organických látek.

Strouhy vymleté vodou

Zásadní zlom v názorech na vodu na Marsu přinesla jeho družice Global Surveyor, která podrobně vyfotografovala jeho povrch v roce 1997. „Zřetelně jsme viděli útvary, které vypadaly jako strouhy vymleté tekoucí vodou, naplaveniny půdy a kameny roznesené vodním přívalem,“ objasňoval v létě 2000 kosmochemik Michael Malin. „Tyto útvary vypadají tak mladě, že mohly vzniknout v současnosti. Spatřili jsme stopy po zdrojích podzemní vody. To jsou naprosto nové útvary, jaké jsme na Marsu dosud nikdy nezahlédli.“
Další automaty zjistily, že v okolí obou pólů zřejmě leží obrovské zásoby tuhého oxidu uhličitého, který známe jako umělý led, smíchané s vodním ledem. Začátkem roku 2005 oznámili západoevropští odborníci, že podle snímků pořízených družicí Mars Express se skrývá zamrzlé moře i v blízkosti rovníku pod nánosem tenké vrstvy písku a popela, která je stará několik milionů let.
Rovněž vozítka Spirit a Opportunity, které jezdí po Marsu od ledna 2004, nacházela stopy po vodě. „Opportunity přistál na takovém místě Marsu, kde tekutá voda kdysi promáčela půdu,“ prohlásil náměstek ředitele NASA Edward Weiler. „Tato oblast mohla být snadno obyvatelným prostředím.“

První hledání života

Poprvé pátraly po příznacích života na této planetě dvě americké laboratoře Viking v létě 1976. Pokoušely se zachytit látky vznikající metabolismem živých mikroorganismů – tedy organismy podobné pozemským. Skutečně tam cosi našly. Avšak potom vypukl spor: Nevytvořily se tyto látky působením zvláštních chemických reakcí tamních hornin? Opravdu jsou biologického původu? Většina odborníků si myslí, že šlo o omyl, že život se najít nepodařilo.
Z dnešního pohledu se zdá, že sondy Viking nebyly na takové technické úrovni, aby živé organismy podobné pozemským uměly detekovat, anebo je také mohla zahubit testovací procedura v palubních laboratořích. Rovněž není vyloučeno, že případné baktérie zničily plyny unikající z raketového motoru během přistání. Ovšem bylo by šokující, kdyby se podařilo objevit život hned při prvním pokusu. Spíš čeká vědce složité pátrání, které potrvá roky, možná desítky let. Experimenty Phoenixu jsou teprve druhé v pořadí.

Život pod povrchem?

Nízký atmosférický tlak způsobuje, že kdyby se dostala voda na povrch, okamžitě by se odpařila. Proto musí zůstat pod nějakým příkrovem. Její podzemní zásobníky nejspíš leží 100–400 metrů pod povrchem a v každý může obsahovat okolo 2500 kubických metrů vody. S touto představou souhlasí geologové, kteří se domnívají, že nitro Marsu je geologicky dosud činné. V minulosti rozrývaly povrch planety výbuchy sopek. Pozorování pěti vulkánů včetně Olympus Mons ukazuje, že by mohly bouřit možná až do současnosti.
Jestliže marsovské mikroorganismy přežívají anebo spí pod povrchem či v ledu, jaká je naděje, že se je podaří probudit? Nálezy mikrobů starých desetitisíce let v různých extrémních prostředích tady na Zemi, které v příhodných podmínkách ožívají, naznačují, že by to bylo možné.

Kosmické politikum

Informaci o nálezu vody na Marsu předala NASA nejdřív do Bílého domu a teprve potom veřejnosti. Na tom není nic divného. Každá kosmická agentura si předchází své chlebodárce – o finančních dotacích na kosmický výzkum rozhoduje v USA prezident a Kongres. A kdyby tam automat našel opravdové příznaky života, příležitost k ohlášení takového objevu by si George Bush ujít nenechal.
Úspěchy kosmonautiky jsou od začátku spjaty s politikou. Když Sověti vypustili první družici a prvního člověka do vesmíru, chvástal se Nikita Chruščov, že je to doklad úspěšnosti socialistického státního zřízení. John Kennedy se pokusil pozvednout sebevědomí amerických spoluobčanů tím, že vytýčil nezbytnost vyslat lidi na Měsíc do konce šedesátých let – a to se USA také podařilo. Kreml to bral jako porážku, my – už rok okupovaní sovětskou armádou – jsme jásali, byla to morální facka okupantům.
Dřív než ve třicátých letech výprava prvních lidí na Mars neodletí. Cílené přípravy k ní si vyžádají asi půldruhého desetiletí – v amerických poměrech tedy čtyři volební období prezidentů a kongresmanů. Tady se musí projevit velkorysost politiků, protože výsledek toho, co oni schválí, už budou v mnoha případech slavit jiní.

JIŔÍ GRYGAR: Tekutá voda nepříliš pravděpodobná

Zdá se, že voda na Marsu se bude objevovat takříkajíc na pokračování. Už dávno před érou kosmonautiky bylo ze spektroskopie prakticky jisté, že polární čepičky na Marsu obsahují jinovatku a vodní sníh. To se pak mnohokrát potvrdilo při zkoumání této planety orbitálními kosmickými sondami, když se zjistilo, že jde dokonce o hlavní složku polárních čepiček, která nikdy nemizí; na rozdíl od sněhu oxidu uhličitého, jehož výskyt má sezonní charakter.
Postupně pak byly pomocí orbitálních sond snímkovány pláty ledu v některých impaktních kráterech na Marsu a již z analýzy chemického složení atmosféry díky přistávacím modulům sond Viking se už dávno zjistilo, že v atmosféře Marsu je v malém množství přítomna vodní pára. Jinými slovy – o tuhém a plynném skupenství vody na Marsu se ví už dávno zcela spolehlivě, a tak mi „objev vody na Marsu sondou Phoenix“ připadá jako reklamní trik NASA. Z její zprávy totiž pouze vyplývá, že sonda si nabrala z povrchu Marsu led a ohřála ho v chemické pícce, takže se zcela logicky vypařil, a příslušnou vodní páru pak přístroje zaznamenaly.
Nicméně to, co na Marsu zatím stále prokázáno není, je současná existence kapalné fáze, tedy tekuté vody. Z toho, co dnes víme o fyzikálních podmínkách na povrchu planety, není tam ovšem dnešní existence tekuté vody příliš pravděpodobná. Jsou však určité nepřímé náznaky, že na Marsu mohla byt tekutá voda v dávné minulosti, a že dokonce tehdy svými výrony na povrch (přívalové řeky?) mohla částečně formovat dnešní vzhled povrchu. Pokud se občas uvazuje o existenci života na Marsu, tak přirozeně právě tekutá voda by naději na objev života na této podivuhodné planetě zvýšila, ale přímý důkaz i nadále chybí.
Jiří Grygar

Po redakčních úpravách otištěno v rubrice Věda MFD 9. 8. 2008

Se svolením autora převzato z www.karelpacner.cz