Hluboko v půdě Marsu se nachází velké solné jezero, kde může existovat život. V článku zveřejněném v časopisu Science to tvrdí skupina italských vědců, kteří své zjištění opírají o analýzu dat sondy Mars Express získaných během tří let. Co to znamená pro další zkoumání této planety?
Už v minulosti se objevily informace o tom, že by se na Marsu mohla vyskytovat kapalná voda. Že se na Marsu vyskytuje voda ve formě vodního ledu a par či vodních oblaků v atmosféře, se ví už dlouho. Předpokládalo se tedy, že voda bude zřejmě i pod povrchem – nejspíš ve formě permafrostu (trvale zmrzlé půdy) o síle i několika kilometrů.
Že byla voda na Marsu také v tekuté podobě, dokazují přesvědčivě fotografie povrchu Rudé planety, na nichž jsou vidět vyschlé delty a koryta řek či dna jezer.
Přelomem byl rok 2016, kdy byl na Marsu objeven podpovrchový ledovec objemem srovnatelný s Velkým jezerem v USA. Na povrchu byly navíc nalezeny minerální látky, které vznikají pouze ve vodním prostředí. Sonda MRO objevila v roce 2015 na povrchu Marsu hydratované minerální látky v době, kdy bylo marťanské léto a teploty na Marsu vyšplhají i přes 20 stupňů Celsia. Náznaků o existenci kapalné vody tedy byla spousta, chyběl jen důkaz.
Kam zmizela voda z Marsu?
Vodní oceán podle vědců pokrýval až třetinu Marsu – to bylo ovšem v době před asi 3,8 miliardami let. Vědci nepředpokládali, že by se voda mohla v čisté tekuté formě vyskytovat na povrchu této planety, protože atmosférický tlak marťanské atmosféry neumožňuje její existenci v kapalné fázi. Za tlaku 6 milibarů se totiž voda okamžitě začne vařit a vypaří se.
Naopak se vědcům nepodařilo vyloučit předpoklad, že by se možná mohla kapalná voda nacházet pod povrchem. „Kapalná voda nebude na Marsu častým fenoménem, a proto hledání jehly v kupce sena, která je ještě kilometry pod povrchem, je zkrátka velice náročné,“ uvedl pro Českou televizi fyzikální chemik Martin Ferus.
Jehla v kupce marťanského sena
Nyní, díky práci italských vědců, kteří vyšli z dat sondy Mars Express, byla tato jehla v kupce sena zřejmě nalezena. O tomto jezeru víme zatím poměrně málo: nachází se v oblasti Jižních polárních usazenin na Jižní planině, tedy v oblasti jižního pólu Marsu. Je to přibližně 20 kilometrů dlouhá lokalita skrytá až 1,5 –1,6 kilometru pod povrchem.
V takové hloubce pod povrchem je sice velký tlak, ale ten nestačí k tomu, aby se led za velmi nízkých teplot změnil v kapalinu. „Existence kapalné vody na Marsu tak bude, jak co se týká povrchu, tak co se týká podzemí, spojena s vysokým obsahem rozpuštěných solí. Nejčastěji jsou zmiňovány chloristany,“ uvedl Martin Ferus.
Soli totiž brání mrznutí kapalin – snižují jejich bod mrznutí. Velmi dobře toho využíváme i na Zemi, například u rozmrazovacích roztoků na silnice: solanka rozpustí led a sníh, protože má teplotu zmrznutí až 21 stupňů Celsia pod nulou. „Na Marsu vodné roztoky jiných solí mrznou i za mnohem nižních teplot, a proto se možná mohou vyskytovat pod povrchem a snad možná také na povrchu,“ dodává Ferus.
Otázka otázek: je tam život?
Italští vědci neměli dostatek dat na to, aby potvrdili nebo vyvrátili přítomnost života v tomto jezeře. Obecně ale platí, že voda je pro život základní podmínkou. Pozemský život potřebuje vodu pro svůj metabolismus, je základním prostředím pro biochemické reakce, voda také vyplňuje buňky. Bez ní není existence života podobného tomu pozemskému možná – a na jinou formu jsme zatím nenarazili.
Problém ale spočívá v tom, jaká voda se na Marsu nalézá. Vzhledem k podmínkám bude zřejmě velice studená a velice slaná. „Zde se navíc bavíme o vrstvě kapalné vody v hloubce 1,5 kilometru pod povrchem Marsu. Když to vezmeme popořadě, na Zemi byly nalezeny organizmy žijící ve velkých hloubkách. V jihoafrických zlatých dolech byli objeveni červi (např. Helicephalobus mephisto) v hloubkách několika kilometrů pod povrchem. V aragonitu pocházejícím z hloubky 19 kilometrů odebraném na ostrově Lopez ve státě Washington byly objeveny možné stopy bakteriálního metabolismu.
Co se týká slaných roztoků, na Zemi existují tzv. halofilní organismy, které přežívají, ba přímo pro svou existenci vyžadují vysoké koncentrace solí – dokonce až za dané teploty nasycených roztoků s koncentracemi až 37 %. Většinou se jedná o tzv. archeabakterie, ale v solných roztocích se vyskytují také vyšší organismy, jako jsou řasy (Dunaliena salina) či houby (Wallemia ichtyophaga),“ popisuje Ferus.
Asi každý zná obrázky solných jezer vyznačujících se narudlou barvou. Ta pochází právě z barviva bakteriorhodopsinu, pomocí něhož primitivní bakterie získávají energii ze světla. „Problém je v tom, že ačkoliv se tyto organismy přizpůsobily těmto extrémním podmínkám mnohdy tak, že bez nich nedokážou žít, přece jen pravděpodobně tato prostředí osídlili nebo tam byli zavlečeni. Velké koncentrace solí kupříkladu vůbec metabolismu nesvědčí a bakterie mají speciální ochranné mechanismy, které jim dovolí udržovat vnitřní prostředí v buňkách vhodné pro metabolismus a zároveň vyrovnat enormní tlak.
Čili pokud cokoliv žije pod povrchem Marsu, bude to pozůstatek z doby, kdy Mars možná kypěl primitivním mikrobiálním životem,“ konstatuje Ferus. To bylo před tím, než ztratil před miliardami let svoji atmosféru a hydrosféru a zároveň v době, kdy na naší planetě už byl rozvinutý jednobuněčný život.
Proč je to důležité?
Podle Feruse bude objev sloužit jako motor dalšího výzkumu v oblasti pátrání po kapalné vodě a možném životě na Marsu. Objev ukazuje Mars v novém světle a přidává na seznam již zmiňovaných jehel v kupce sena další jehlu v podobě dalšího prostředí s možným výskytem kapalné vody na Marsu. „Mars je dnes pouštní svět, ale asi tak první miliardu let své existence zde byly oceány a atmosféra podobně jako na Zemi. Možná zde byl i život. Ten život mohl i za těchto extrémních podmínek přežít v roztocích solí až do dnešních dnů,“ popsal Ferus.
Pokud bude na Marsu život objeven, poznáme jeho biochemii, budeme moci zodpovědět otázku vzniku života na Zemi. „Pokud se prokáže, že život na Marsu vznikl nezávisle a že tam třeba nebyl nějakým způsobem zavlečen ze Země nebo naopak, pak budeme mít indicii, jestli je chemie života ve vesmíru stejná – ať už vznikne nezávisle kdekoliv – jestli má stejný či podobný metabolismus nebo genetické kódování,“ dodává vědec.
