Když ve čtvrtek večer 18.2. po sedmi minutách hrůzy přišlo potvrzení o přistání roveru Perseverance (Vytrvalost), spadl příslovečný kámen ze srdce nejenom všem v řídícím sále a těm, kteří se na stavbě sondy podíleli, ale i jistě všem fandům kosmonautiky po celém světě. Přistání tunového vozítka na jiné planetě jistě nesledujeme každý den a v mnoha ohledech máme před sebou vrchol současné techniky. Přistáním ale dobrodružství teprve začalo. Pojízdná laboratoř, kterou rover je, se bude pohybovat pradávnou jezerní krajinou, zamrzlou v čase po dobu několika miliard let. Nikde na Zemi nemůžeme sledovat povrch, který by oplýval byť jen desetinou takového stáří. V mnoha ohledech tak putujeme na stroji času a můžeme spatřit krajinu, jakou oplývala i naše planeta, když byla ještě mladá.

O tom, že na Marsu v minulosti tekla voda a dokonce se zde nacházely oceány, již víme delší dobu. Stopy řek a ložiska hydratovaných minerálů odhalil již dálkový průzkum z oběžné dráhy, definitivně potvrdil sedimenty tekoucí vody výzkum roveru Curiosity v kráteru Gale.

Kráter Jezero se nachází na západním okraje impaktní struktury Isidis a má průměr přibližně 50 km. Vyplněn je jezerními sedimenty a na západním a severním okraji se dochovaly rozsáhlé říční delty. Patrné jsou i říční údolí, kterými voda do kráteru přitékala a kterým z kráteru mizela pryč. Sedimentární záznam je řazen do noachianu, období starého 4,1 až 3,7 miliardy let (patrně odpovídá epizodě pozdního silného bombardování). Jezera z tohoto období známe z několika míst a patří k nim podle všeho i kráter Gale známý díky misi Curiosity. Již v této době byla severní polokoule Marsu položená v průměru o 5 km níže, než jižní. Voda tekoucí tehdejšími řekami směřovala k severu a v rozsáhlé pánvi nejspíše vytvořila Severní oceán (oceanus Borealis). Jeho existenci ale nemůžeme doložit, protože jeho geomorfologické stopy jsou buď nevýrazné, nebo setřené mladšími ději. A tady se dostáváme k základnímu problému geologického průzkumu na Marsu.

Až na výjimky (rovery Spirit, Oportunity, Curiosity, případně statické landery) můžeme provádět geologický průzkum jenom na dálku, z oběžné dráhy. Jedná se o kombinaci různých postupů dálkového průzkumu kombinujících metody analýzy morfologie terénu a spektroskopické analýzy. Na horniny si tak nemůžeme „sáhnout“ – nemůžeme ani studovat mikrostrukturu a i možnost poznání chemického složení je velmi omezená (všimtěte si popisky v obrázku 3, stejný signál vykazuje jak olivín, tak na železo bohaté uhličitany, jejich geneze je ale naprosto odlišná, olivín se s tekoucí vodou de facto vylučuje). Všechny doposud získané informace tak bude kontaktní průzkum roveru Perseverance doplňovat a upřesňovat (a doufejme, že je i překoná).

Při plánování mise proběhlo již několik detailních mapovacích analytických kampaní, z nichž poslední a nejpodrobnější publikoval loni tým vedený Kathryn M. Stack z JPL. Využívá fotogrammetrické mapy z kamery HIRISE o rozlišení 25 cm na pixel a digitální model terénu vytvořený na základě snímků stejného přístroje s rozlišením 1 m. Na jejich základě vznikla zatím nejpodrobnější geologická mapa západní delty. Dnes si představíme tři geologické jednotky, které se nacházejí v místě přistání a budeme je tak moci studovat v nejbližší době.

Rover přistál v jednotce označené Cf-fr, kterou místy pokrývá povrchový pokryv Us (na geologické mapě je tato oblast označená světle zelenou barvou). V těsné blízkosti se nachází jednotka označená jako Cf-f-1 (světle modrá barva).

Jednotka Cf-fr – Crater floor fractured rough – Dno kráteru silně rozlámané

Je frakturací silně postižená jednotka, která nejvíce odráží strukturu dna kráteru postiženého impaktním šokem. Fraktury dosahují délek od metru až po stovky metrů. V minulosti byla tato jednotka vysvětlována jako bazaltové dno kráteru postižené impaktem. Výzkumy v kráteru ale ukázaly, že vysokého stupně litifikace (zpevnění) mohou na Marsu dosahovat i sedimenty. Je možné, že se jedná o sedimentární výplň kráteru a fraktury jsou výsledkem postsedimentárních procesů (dehydratace, smršťování chladnutím).

O charakteru zdejších hornin můžeme již něco zjistit z prvních fotografií z místa přistání. Ty ukazují světlé porézní balvany. Podobné horniny byly nalezeny již v kráteru Gale a jedná se o jemnozrnné sedimenty. Pórovitost je zde patrně důsledkem selektivního zvětrávání různě odolných partií horniny. Uvidíme, co ukáže chemická analýza laserovou ablací. Jako kalibrační cíl pro první analýzy jsou tyto horniny jistě vhodným kandidátem.

Jednotka Cf-f-1 – Crater floor fractured 1 – Dno kráteru rozlámané 1

Je jednotka dna kráteru vystupující pod elevací -2530 m. Nachází se nedaleko od místa přistání západním směrem. Je složená ze světlejší horniny podloží fragmentovaného do polygonů o metrových rozměrech. Fraktury vyplňuje tmavší materiál. Není možné určit stratigrafický vztah k jednotce Cf-fr, ale zdá se, že leží pod ní. Tato oblast vykazuje ve spektru výraznou křivku olivínu, přičemž olivín nemůže existovat ve vodním prostředí (je nestabilní a velice rychle se rozpadá). Na základě toho bylo navrženo mnoho různých interpretací od lávových proudů, přes magmatickou intruzi až po spad sopečného popela. V blízkosti však žádnou sopku nenajdeme, a tak je přímý vulkanický původ nepravděpodobný. Práce Stack et al. 2020 se přiklání k původu ve formě sopečného popela. Podle mého názoru je možné ještě jedno, mnohem jednodušší vysvětlení. Práce Horgana et al. 2020 uvádí, že olivínový signál je velmi podobný signálu železitých uhličitanů. Ty by se mohly na dně jezera snadno usadit. Řešení tohoto problému se jistě dozvíme velice brzy, tato jednotka bude asi prvním cílem na cestě.

Pokryvná jednotka Us – Undifferentiated smooth – Nediferenciovaný hladký povrch

Takto jsou označeny všechna místa, která nevykazují dostatek detailů, aby je bylo možné na základě orbitálních dat hodnotit. Jistě jde o povrchový nezpevněný pokryv. Může se jednat o akumulace sopečného popela, eolické sedimenty, reziduální písky a štěrky nebo deflační dlažby. Jejich charakter odhalí až kontaktní průzkum roveru.

Rozřešení záhady původu hornin dna kráteru přinesou příští týdny. Dozvíme se také, kam dál se rover vydá. A vlastní deltu si představíme příště. Je na co se těšit, máme před sebou rozsáhlou strukturu vznikající převážně pod vodní hladinou, která jistě nese informace o minulém klimatu a může uchovávat ještě mnohem zásadnější tajemství.

Článek má pokračování.

Zdroje:
Horgan, H. M. B. et al. 2020:  The mineral diversity of Jezero crater: Evidence for possible lacustrine carbonates on Mars, Icarus 339 (2020) 113526.
Stack, K. M. et al. 2020: Photogeologic Map of the Perseverance Rover Field Site in Jezero Crater Constructed by the Mars 2020 Science Team, Space Sci Rev (2020) 216:127.
NASA/JPL/Wikipedia