Čeští vědci odhalili, jak soli ovlivňují bahenní sopky na Marsu

Severní nížiny Marsu skrývají tisíce malých kuželů, které podle vědců vznikly před miliony let vytékáním bahna z podzemí. Na první pohled připomínají pozemské bahenní sopky, ovšem na rudé planetě se bahno chová zcela jinak než na Zemi. Důvodem je extrémně nízký atmosférický tlak, který ovlivňuje stabilitu vody. Klíčovou roli v tomto procesu navíc hrají soli – jejich typ a koncentrace mohou rozhodovat o tom, jak daleko bahenní proudy doputují a jaké tvary vytvoří. Tyto procesy zkoumal mezinárodní tým vědců pod vedením Ondřeje Krýzy z Geofyzikálního ústavu Akademie věd ČR.

Výsledky experimentů, které vědci provedli v unikátní nízkotlaké komoře na britské Open University, zveřejnil prestižní časopis Communications: Earth & Environment.

Jak se chová bahno na Marsu?

Mars má zhruba 160krát nižší atmosférický tlak než Země, což znamená, že kapalná voda zde nemůže dlouhodobě existovat na povrchu. Přesto se vědcům podařilo experimentálně ověřit, že přítomnost solí významně ovlivňuje, jak se bahno na rudé planetě pohybuje a jaké struktury vytváří.

„Naše experimenty pomáhají vysvětlit paradox, jak je možné, že se na povrchu Marsu nacházejí bahenní sopky, když tam nepanují podmínky, za kterých by bahno mohlo dlouhodobě existovat v kapalném stavu. Zatímco na povrchu Země přítomnost solí v bahně zásadně vzhled bahenní sopky nezmění, u Marsu tomu bude jinak,“ vysvětluje Ondřej Krýza, hlavní autor studie.

„Předpokládali jsme, že se zvyšujícím se obsahem solí budou bahenní směsi schopné dotéci dále, protože směs vydrží déle kapalná. Ale překvapilo nás, že se změnou chemického složení soli a jejího množství se výrazně změnila i samotná struktura bahenních proudů, přičemž jejich dosah se s vysokým obsahem některých solí může i zkrátit,“ doplňuje vědec.

Co to znamená pro výzkum Marsu?

Výsledky studie naznačují, že v případě nízkého tlaku na Marsu různé soli a jejich koncentrace povedou ke vzniku bahenních proudů, které se budou vzájemně výrazně lišit. Jejich tvary mohou připomínat dlouhé provazce lávy, široká jezírka, ale i krátké a členité laloky. Kvůli krystalizaci druhotných solí se mění i barva povrchu, což může pomoci při identifikaci bahenních struktur ze satelitních pozorování.  

„Soli totiž dokážou nejenom významně změnit teplotu, za které začne voda v bahně vřít a zamrzat, ale i samotné tokové vlastnosti bahna. Vzájemný vztah těchto faktorů je však v nízkém tlaku zcela odlišný než v pozemských podmínkách,“ dodává spoluautorka studie Věra Pěnkavová z Ústavu chemických procesů Akademie věd ČR.

Soli se nacházejí nejen na Marsu, ale i na dalších tělesech Sluneční soustavy, kde v minulosti mohla na povrch vyvěrat kapalná voda, například na trpasličí planetě Ceres. Na ledových měsících Jupiteru a Saturnu se předpokládá existence kryovulkanismu, při kterém na povrch vytéká směs vody, amoniaku, uhlovodíků, ale i různých solí. Ty přitom mohou být klíčové pro vznik mikrobiálního života. Při hledání života ve Sluneční soustavě tak může být zásadní porozumění planetárním procesům, v nichž dochází k pohybu bahenních směsí obohacených solemi. 

Kontakt:

RNDr. Ondřej Krýza, Ph.D.
hlavní autor studie
kryza@ig.cas.cz 

Ing. Věra Pěnkavová, Ph.D.
spoluautorka
penkavova@icpf.cas.cz

Odkaz na studii: Ondřej Krýza, Petr Brož, Mark Fox-Powell, Věra Pěnkavová a kolektiv: Small amounts of dissolved salt increases the mobility of mud flows on Mars and other extra-terrestrial bodies https://rdcu.be/d94bF

Doprovodné video: https://youtu.be/jqozzfqYOb4

Přečtěte si také

• LASER-PRO: Spojení vědy a průmyslu pro budoucnost evropských technologií
• O Keltech na Českobudějovicku i tasemnici na Lipně – Akademické půlhodinky
• Střevní mikrobiom ovlivňuje náchylnost goril v zoo k onemocněním srdce
• Nový program českých vědců se zaměří na vzácná onemocnění
• Na entropii záleží! Výzkum českých vědců posouvá vývoj materiálů
• Česká elektronika pro evropskou sondu k Venuši úspěšně prošla první fází vývoje
• Částečné úvazky: v Česku vzácné zboží
• Za rozvojem rezistence k inzulinu stojí i mitochondriální geny
• Společně tvoříme budoucnost: závěrečná konference GENDERACTIONplus
• Jak čolci zvládají změny prostředí? Roli hraje nejen teplota, ale i konkurence