Nové místo pro hledání stop života? Vědci doufají, že objevili na Marsu obří sopku

Přesto stejně jako u všech ostatních sopek na Marsu neexistují žádné známky toho, že by byla aktivní v současné době.

Mars byl ale kdysi vulkanicky velmi aktivním světem, s mnoha masivními erupcemi a výlevy magmatu. Na Marsu dnes vidíme přes 20 velkých a výrazných vyhaslých sopek, z nichž některé jsou mnohem větší, než největší sopky na Zemi. Největší z nich je slavná sopka Olympus Mons, která je skoro třikrát vyšší než Mount Everest. Je tak masivní, že se dokonce částečně ponořila zpět do nitra planety.

Na 55. Konferenci o lunární a planetární vědě, která se konala v polovině března v texaském Woodlands, dva vědci z Institutu SETI Pascal Lee a Sourabh Shubham prezentovali svůj údajný objev obří sopky, související navíc s možným ledovcem, pohřbeným pod přilehlým sopečným příkrovem.

Obojí se nachází ve východní části vulkanické provincie Tharsis na Marsu, která je domovem tří dalších známých obřích sopek: Ascraeus Mons, Pavonis Mons a Arsia Mons, jižně od rovníku planety.

Oblast této obří sopky opakovaně fotografovaly kosmické sondy, létající na oběžné dráze kolem Marsu, a to již od dob první družice Marsu, kterou se stala americká sonda Mariner 9 v roce 1971.

Sopka však byla tak hluboce erodovaná či narušená vlivem zlomů, působením magmatu, vody a ledu, že ji bylo těžké rozpoznat – postrádá klasický a souvislý kuželovitý tvar. Dlouhodobá kombinovaná eroze zde vytvořila neuspořádanou krajinu s několika vyvýšenými stolovými horami – se „sendviči lávy“, hydratovanými minerálními ložisky a pyroklastickými vrstvami, složenými ze sopečných částic, také s vodním ledem. To vše je proříznuto sítí údolí a zřícených oblastí.

Po celá desetiletí se tato sopka skrývala doslova všem na očích, a to v jedné z nejikoničtějších oblastí Marsu, na hranici mezi silně rozpukaným bludištěm vodou erodovaných jeskyní a tunelů, které nese jméno Noctis Labyrinthus (Labyrint noci) a monumentálními kaňony systému Valles Marineris.

Tato struktura byla zatím provizorně označena jako „Noctis Mons“. Dosahuje výšky 9022 metrů (je tedy vyšší než Mt. Everest) a šířky zhruba 450 km, píše mj. časopis National Geographic. Obrovské rozměry předpokládané sopky a dlouhá a složitá historie jejích změn naznačují, že byla aktivní po velmi dlouhou dobu, možná šlo o miliardy let.

V její jihovýchodní části se nachází celkem nedávný a tenký sopečný nános, pod kterým se pravděpodobně stále nachází ledovec. Tato kombinace obří sopky, magmatismu a možné ledovcové činnosti je unikátní, půjde patrně o významné místo pro studium geologického vývoje Marsu a hledání stop mikrobiálního života na této planetě.

Sopečná architektura vulkánu Noctis byla silně a dlouhodobě erodována vlivem vody a pohybem ledovců, což je podle obou objevitelů důvod, proč byla až dosud přehlížena.

Vědci museli použít a zkombinovat data z řady družic obíhajících Mars, aby skrytou strukturu odhalili. Šlo mj. o výšková data z americké družice Mars Global Surveyor (MGS), podrobné snímky z další americké družice Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) a o další speciální snímky pořízené evropskou družicí Mars Express. Opominuta nebyla ani starší data z družic Mariner 9, Viking Orbiter 1 a 2 a Mars Odyssey.

Vědci tak dali dohromady několik vodítek, která podle nich odhalují sopečný původ těchto útvarů. Vyvýšené stolové hory tvoří zakřivený hřeben, který se mírně svažuje směrem ven od centrálního vrcholu.

Pozůstatek kaldery – zhrouceného sopečného kráteru, který byl kdysi vyplněn lávou – je podle nich také viditelný poblíž středu struktury. Kromě toho jsou po celé struktuře rozptýleny lávové proudy, usazeniny sopečného popela, pemzy a shluky hydratovaných minerálů.

Zatímco některé z těchto sopečných usazenin byly objeveny již dříve, souhra všech důkazů vedoucí k nalezení obrovské, dávno ztracené sopky oba vědce překvapila. Navíc oblouk vysokých bodů struktury dosahuje výšky 9000 metrů a struktura se postupně svažuje, což celkem odpovídá jakémusi „standardu“ marsovské sopky.

Je ale možné, že nově objevenou erodovanou „kopuli“ mohly vytvořit i jiné mechanismy, například vyzdvižení způsobené proudem magmatu hluboko pod oblastí, říká Alexis Rodriguez (NASA's Marshall Space Flight Center), který se na nové studii nepodílel. Lee však říká, že po shromáždění všech důkazů je scénář obří sopky velmi slibný. Výzkumníci již píší článek, ve kterém podrobně popisují svá zjištění.

Studie také odhalila rozsáhlou oblast vulkanických usazenin obklopujících Noctis Mons o rozloze 5000 kilometrů čtverečních. Této oblasti dominují četné, nízké a zaoblené kopečky připomínající puchýře, označované jako bezkořenné šišky.

Předpokládá se, že vznikly tam, kde horký sopečný materiál dopadl na povrch půdy bohaté na led nebo vodu, což způsobilo explozivní výbuchy páry, které narušily povrch.

Tento objev je spojen s předchozím objevem nedalekého ložiska síranů a solí, které má tvary a rysy připomínající ledovec. Lee a jeho spolupracovník, postgraduální student Sourabh Shubham (University of Maryland, College Park), se domnívají, že tento ledovcový útvar vznikl, když na vrchol ledovce dopadla vrstva sopečného popela. Popel reagoval s kyselou vodou a změnil se ve slaný minerál jarosit, jenž vytvářel usazeniny, které napodobovaly tvary ledovce pod ním – jako sádra ve formě. Později erozivní proces odstranil horní vrstvy popela a odhalil vrstvy soli podobné ledovci.

„Led tam pravděpodobně stále je, ale je chráněn vrstvou solí,“ poznamenal Lee.

Podobně se vědci domnívají, že obří sopka Noctis Mons byla „vybudována“ jako vrstvený koláč, kde se střídaly usazeniny ledu a sopečného materiálu. Svědčí o tom svahy stolových hor, protože se zde střídají solné usazeniny s vrstvami sopečného materiálu a ztuhlými lávovými proudy. Dohromady erodovaná sopka a s ní spojené vrstvy naznačují, že sopečná pokrývka v této rozsáhlé oblasti může skrývat pod svým povrchem zbytky ledovce.

„Objev této interakce mezi pohřbenými ledovci a magmatickým materiálem je velmi pozitivní a je spojen s tématy, jako jsou podmínky pro (primitivní) život a pravděpodobnost nalezení biosignatur,“ řekl Rodriguez. „Pokud je to skutečně pravda, byl by to velmi důležitý objev.“

Ne všichni vědci však v tuto chvíli souhlasí s tím, že v oblasti Noctis Labyrinthus byla skutečně objevena „vnořená“ sopka. Práce odborníků z Institutu SETI zatím ještě neprošla recenzním řízením, nicméně jejich prezentace na zmíněné konferenci zaujala mnoho odborníků.

„Oba výzkumníci přišli se zajímavým případem, ale není to zcela přesvědčivé,“ řekla Rosaly Lopesová, planetoložka z NASA Jet Propulsion Laboratory, která se na nové práci nepodílela. „Oblast je silně erodovaná. Zatím nemáme jistotu.“

Ale zároveň dodala: „Myslím, že většina z nás si přesto myslí, že je to zajímavá myšlenka a zaslouží si další studium.“

Lee a Shubham využili celou sadu map vytvořených orbitálními marsovskými misemi během posledního půlstoletí. Zaměřili se na pole usazenin vytvořených zřejmě explozivní sopečnou činností, které bylo patrně navíc vystaveno působení ledovce. Přemýšleli, odkud mohl tento sopečný materiál přijít, a nedaleko našli možný zdroj: ve východní části Noctis Labyrinthus. Zde uviděli útvar, který vypadá jako stará erodovaná sopka, s jámou podobnou kotli na jejím částečně zhrouceném vrcholu. Navíc „ozdobený“ starými lávovými proudy, pokrývkami sopečného popela a minerálními skvrnami vytvořenými magmaticky ohřátou tekoucí vodou. Na základě pokročilého rozsahu eroze, vrstvení vyvržené hmoty a srovnání jeho zlomů s oblastí Noctis Labyrinthus (jejíž doba vzniku je známá) předpokládají, že sopka zde vznikla před více než 3,7 miliardami let, od té doby občas vybuchovala, naposledy možná před „pouhými“ 10 miliony let.

„Díváme se na sopku, jejíž aktivita možná časově pokrývá většinu geologické historie Marsu,“ uvedl Lee. A přítomnost dlouhodobého zdroje tepla v oblasti „ozdobené“ ledovci naznačuje, že může jít o vzrušující oblast pro budoucí zkoumání zblízka, pomocí robotů i lidí. Oblast bývalých teplých jezírek totiž může ukrývat známky dávného mikrobiálního života.

Navzdory Leeově sebedůvěře ale o tom však řada ostatních odborníků stále není přesvědčena. Útvary nyní identifikované jako usazeniny pocházející z erupcí nebo vulkanicky působící reliéfy nemusejí být jednoznačně vulkanického původu.

„To vše nestačí k tomu, aby mě to přesvědčilo, že se jedná o sopku,“ prohlásila planetární vulkanoložka Tracy Greggová z univerzity v Buffalu. „Třeba impaktní kráter, který by byl posléze překryt jiným materiálem a erodován, by mohl vypadat podobně.“

Je tedy zapotřebí ještě více důkazů, aby se potvrdilo, že se jedná skutečně o objev další zajímavé sopky na rudé planetě.