Záhada marťanských rýh vyriešená: Suchý ľad ako vesmírny rytec

Tajomné brázdy, ktoré každú jar zdobia marťanské duny, konečne odhaľujú svojho pôvodcu. Nové experimenty naznačujú, že ich tvorcom je sublimujúci suchý ľad, ktorý sa správa ako vesmírny krtko.

Záhadné ryhy, ktoré brázdia piesočné duny na Marse, zamestnávajú vedcov už od roku 1999. Pôvodne sa predpokladalo, že ich formuje tečúca voda. Dnes však vieme, že na povrchu Marsu sa nenachádza žiadna tekutá voda.

V roku 2013 prišla alternatívna teória: ryhy vytvára oxid uhličitý v pevnom skupenstve, teda suchý ľad, ktorý sublimuje a kĺže sa po dunách.

Počiatočné pokusy síce ukázali, že tento mechanizmus je možný, no nedokázali vysvetliť všetky detaily pozorované v marťanských ryhách, najmä ich hadovitý tvar. Vedci z Utrecht University sa preto rozhodli preskúmať tento jav podrobnejšie.

Komentár redakcie: Výskum vrhá nové svetlo na geologické procesy prebiehajúce na Marse a môže pomôcť pri hľadaní odpovedí na otázky o pôvode života mimo Zeme.

Pomocou špeciálnej komory, ktorá simuluje marťanské podmienky, testovali správanie suchého ľadu na rôzne naklonených piesočných svahoch. Výsledky ukázali, že na strmších svahoch sa ľad šmýka po vrstve plynu, no na miernejších svahoch sa čiastočne zaborí do piesku.

Keď sa suchý ľad zaborí, proces sublimácie balisticky vyvrhuje piesok a vytvára presne tie útvary, ktoré vidíme na Marse. Ide najmä o hadovitý tvar, vysoké okraje a malé jamky na konci dráhy.

„Simulovali sme dunu s rôznymi uhlami sklonu. Púšťali sme blok suchého ľadu zhora a pozorovali, čo sa deje,“ vysvetľuje Lonneke Roelofs. „Keď sme našli správny sklon, uvideli sme výsledky. Blok suchého ľadu sa začal zarezávať do svahu a pohybovať sa nadol ako krtko alebo piesočný červ z Duny. Vyzeralo to veľmi zvláštne!“

Suchý ľad je priesvitný, takže prepúšťa optické a infračervené žiarenie. Piesok pod ľadom je tmavší, takže absorbuje viac žiarenia a vyžaruje ho ako teplo. Ľadový blok bráni úniku tepla, čo spôsobuje, že sa spodná strana ľadu zahrieva a sublimuje. Vznikajúci plyn nemá kam unikať, takže sa hromadí, až kým nevybuchne a neodhodí okolitý piesok preč.

Vedci overili, či je možné pozorované javy preniesť do väčšieho meradla. Simulácie ukázali, že sublimujúce bloky ľadu s hrúbkou do jedného metra dokážu odhodiť piesok až do vzdialenosti 13 metrov, čo zodpovedá pozorovaným ryhám na Marse. Mechanizmus funguje iba na jemnozrnných svahoch.

Atmosféra Marsu je bohatá na oxid uhličitý, ktorý v zime pokrýva dunové polia vrstvou ľadu s hrúbkou až 70 centimetrov.

„Na jar sa tento ľad začína zahrievať a sublimovať. Posledné zvyšky ľadu sa nachádzajú na zatienenej strane vrcholov dún. Keď je teplota dostatočne vysoká, bloky sa odtrhnú,“ hovorí Roelofs. „Keď sa bloky dostanú na spodok svahu, ľad sublimuje, kým sa všetok oxid uhličitý neodparí. Zostane len diera v piesku.“

Vedci plánujú experimenty s väčšími blokmi ľadu a rôznymi typmi piesku.