Článek
Na povrchu rudé planety je průměrný atmosférický tlak zhruba 160krát slabší než na Zemi. Proto se na něm nemůže kapalná voda dlouhodobě vyskytovat. Pokud by se na něm přece jen ocitla, začala by se pod hladinou okamžitě vařit, avšak hladina sama by naopak zamrzala.
Proto je pro vodu obtížné se po dnešním Marsu roztékat stejným způsobem jako na Zemi. A toto neplatí jen pro vodu, ale i pro směs vody a malých jílových zrnek, tedy bahno.
Bahna, která mají v sobě málo vody a jsou tedy velice hustá, v podstatě neumožňují vznik bublin vodní páry. Proto se jejich objem po vystavení sníženému atmosférickému tlaku dramaticky zvětší. Výsledkem může být útvar, který na první pohled sice vypadá jako sušenka, ale ve skutečnosti jde o bahnitý blob ze zmrzlé krusty a s kapalným nitrem plným velkých bublin.
Předchozí výzkum ukázal, že kvůli vzniku ledové krusty na povrchu bahna by se marsovské bahenní proudy měly pohybovat nikoli jako voda, ale spíše jako láva na Havaji či Islandu. Tekly by pak pod ochranou krusty, která by občas praskla, bahno by se vyvalilo a začalo si vytvářet novou ledovou schránku, čímž by vznikly postupně se překládající části.
Studenti si v simulaci vyškovské hvězdárny zkusili expedici na Mars
„Tento závěr se týkal jen bahen bohatých na vodu, která velice dobře tečou. Nás ale zajímalo, co se stane, když množství vody v bahně klesne. Tedy, jak se budou chovat směsi, které se mnohem hůře roztékají. Jak by měly bahenní sopky vzniklé hůře tekoucími bahny vypadat, zůstávalo zahaleno tajemstvím,“ vysvětlil autor nové studie Petr Brož, která byla nyní zveřejněna v časopise Journal of Geophysical Research: Planets.
„Nadýchané“ bahenní sopky
Z hustých bahen mohou bubliny unikat jen velmi pomalu, případně vůbec. Hustá, málo tekoucí bahna vystavená marsovskému tlaku se podle Brože tak trochu chovají jako kváskový chléb během pečení – nabírají na objemu kvůli vzniku velkého množství bublinek.
Vědecký tým použil nízkotlakovou komoru na britské Open University ve městě Milton Keynes, do níž vložil vzorky bahen o různém zastoupení vody, které následně vystavil extrémním marsovským podmínkám.
Pohled na nízkotlakovou komoru v britské Open University, ve které se pokusy s bahnem dělaly. Na snímku je jeden ze spoluautorů studie Ondřej Krýza. Komora umožňuje snížit atmosférický tlak na průměrné hodnoty panující na povrchu Marsu během pár minut.
„Provedené experimenty nám ukázaly, že zatímco dobře tekoucí bahna jen probublávala a jejich objem byl stále stejný, u bahen chudých na vodu začal viditelně narůstat objem. Důvodem objemové změny byla právě nestabilita vody a její var. V bahně totiž vznikají bubliny vodní páry, které se snaží uniknout. Jenže u hustějších bahen s konzistencí kečupu nebo zubní pasty se bubliny nedostávají ven snadno,“ popsal spoluautor studie Vojtěch Patočka z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze.
Výzkum dokazuje, že mezi chováním bahna na povrchu Země a Marsu jsou značné rozdíly. Bahenní sopky na Marsu by měly v některých aspektech vypadat jinak než pozemské. I právě proto, že některé bahenní proudy, které je tvoří, budou mnohem více „nadýchané“.
Ukrývá se pod povrchem Merkuru život? Podmínky pro něj mohla vytvořit vrstva soli
Nové poznatky by mohly pomoci přispět k pochopení dějů i na jiných tělesech Sluneční soustavy.
„Jelikož se nízký atmosférický tlak nevyskytuje jen na Marsu, ale i na dalších tělesech Sluneční soustavy, provedené experimenty nám umožnily nahlédnout i do toho, jak by se mohly chovat výlevy vody nebo bahen také na dalších světech, třeba na Europě (měsíc planety Jupiter), Enceladu (měsíc Saturnu) nebo na trpasličí planetě Ceres,“ poznamenal Brož.
U těchto těles se totiž předpokládá, že se občas na povrch dostává větší množství vody během procesu kryovulkanismu.
Zatímco bahna bohatá na vodu umožňují snadný únik bublin vodní páry vznikající při vaření vody, hustější bahna pohyb bublin výrazně zpomalují či přímo znemožňují. U hustšího typu bahna narůstá objem a v závislosti na tom, jak dobře se mohou pohybovat, se bubliny dále buď rozlévají do okolí, nebo se jen zvětšuje jejich tloušťka.
„Naše práce proto pomáhá pochopit děje, ke kterým by mohlo dojít daleko za hranicemi Marsu, a to je na ní cenné. Při pohledu na povrch Marsu, ale i jiných planet, tak budeme nyní vědět mnohem lépe, proč některé útvary vypadají, jak vypadají. A díky tomu budeme moci lépe plánovat jejich výzkum,“ uzavřel Brož.
Na výzkumu se kromě českých vědců Petra Brože a Ondřeje Krýzy z Geofyzikálního ústavu AV ČR, Věry Pěnkavové z Ústavu chemických procesů AV ČR a Vojtěcha Patočky z MFF UK podíleli i odborníci z institucí ve Velké Británii, Německu, Francii a Norsku.
Petr Brož
Vědci zjistili, co způsobilo zatím nejsilnější naměřené marsotřesení v historii
