Co nás čeká v kráteru Jezero

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.

Geomorfologická mapa kráteru Jezero, na které jsou krásně patrné všechny tvary vzniklé působením tekoucí vody. Na západě vidíme hlavní deltu, kterou bude studovat mise Perseverance. Na severu vidíme druhý deltový systém, který prořízl kaňon řeky. Oba říční systémy (řeky Neretva a Sava), které delty vytvořily, meandrují v severozápadním rohu snímku. Kráter byl odvodňován řekou Pliva, jejíž údolí je patrné na severovýchodním okraji kráteru. Povšimněte si, že údolí je výškově na úrovni dna kráteru. Za to může postupná eroze okraje kráteru řekou, takže jezeru postupně klesala hladina. Díky tomu mohla řeka tvořící severní deltu vytvořit údolí vedoucí skrz ní.

Geomorfologická mapa kráteru Jezero, na které jsou krásně patrné všechny tvary vzniklé působením tekoucí vody. Na západě vidíme hlavní deltu, kterou bude studovat mise Perseverance. Na severu vidíme druhý deltový systém, který prořízl kaňon řeky. Oba říční systémy (řeky Neretva a Sava), které delty vytvořily, meandrují v severozápadním rohu snímku. Kráter byl odvodňován řekou Pliva, jejíž údolí je patrné na severovýchodním okraji kráteru. Povšimněte si, že údolí je výškově na úrovni dna kráteru. Za to může postupná eroze okraje kráteru řekou, takže jezeru postupně klesala hladina. Díky tomu mohla řeka tvořící severní deltu vytvořit údolí vedoucí skrz ní.
Credit: NASA/Tim Goudge (Goudge et al. 2015).

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.

Umělecká rekonstrukce podoby kráteru Jezero v době existence jezera před několika miliardami let.

Umělecká rekonstrukce podoby kráteru Jezero v době existence jezera před několika miliardami let.
Credit: NASA/JPL-Caltech.

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).

Do tohoto zobrazení kráteru byly přidány nepravé barvy na základě spektrální analýzy dat přístroje CRISM a CTX. Zelená barva odpovídá vápenatým karbonátům, červená pak spektru olivínu nebo železitých karbonátů (ty jsou v tomto kontextu mnohem pravděpodobnější). Všimněte si rozsáhlé zelené plochy v místě mělké části na okraji jezerní plochy na severozápadě. Zde můžeme čekat mělkovodní karbonáty a v podmínkách vznikajícího života by právě zde mohly existovat stromatolity, doslova svatý grál marsovské geologie.

Do tohoto zobrazení kráteru byly přidány nepravé barvy na základě spektrální analýzy dat přístroje CRISM a CTX. Zelená barva odpovídá vápenatým karbonátům, červená pak spektru olivínu nebo železitých karbonátů (ty jsou v tomto kontextu mnohem pravděpodobnější). Všimněte si rozsáhlé zelené plochy v místě mělké části na okraji jezerní plochy na severozápadě. Zde můžeme čekat mělkovodní karbonáty a v podmínkách vznikajícího života by právě zde mohly existovat stromatolity, doslova svatý grál marsovské geologie.
Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/Purdue/USGS (Horgan et al. 2020).

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).

Další zobrazení spektrálních charakteristik na základě dat přístroje CRISM. Tentokrát jsou zvýrazněny jílové minerály, které ke svému vzniku potřebují vodu.

Další zobrazení spektrálních charakteristik na základě dat přístroje CRISM. Tentokrát jsou zvýrazněny jílové minerály, které ke svému vzniku potřebují vodu.
Credit NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/Brown University.

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

Geologická mapa oblasti přistání.

Geologická mapa oblasti přistání.
Credit Stack 2020.

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

Print Friendly, PDF & Email
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

41 komentářů ke článku “Co nás čeká v kráteru Jezero”

  1. SaturnV napsal:

    Díky za parádní článek! Už teď se těším na pokračování.

  2. ESA 1 napsal:

    Je to skvělí článek ALE jsem trochu pozadu tak vysvětlí mi někdo co je „říční delta,,.

  3. Haremheb napsal:

    Také děkuji za skvělý článek!!

  4. A_V napsal:

    Až jednou(snad za našich životů) pošleme lidi na Mars šlo by předtím provést jen oblet a návrat stejně jako okolo Měsíce po dráze volného návratu, nebo je Mars moc daleko? Díky. Omlouvám se za OT otázku.

  5. Cateye napsal:

    Jak vlastně zainteresovaní amíci nakládají s názvem Jezero? Jsou si vědomi, že je toto slovo slovanského původu, nebo to przní podobně jako latinu? 🙂

  6. David R. napsal:

    Sakryš! Zase jsem se nechal nachytat a odpověděl na off-topic. Rychle zpět k tématu článku. Možná nejsem jediný, komu připadá pánev Isidis Basin (úvodní obrázek článku) vizuálně podobná samotnému kráteru Jezero. Pochopitelně až na to, že je 20x větší. Na těch obrázcích je i několik menších kráterů, jejichž poloha skoro sedí. Možná to i někoho zmátlo. Ale opravdu, je to tak, že na prvním obrázku v článku je Jezero jen nepatrná tečka, označená šipkou. Což není chyba autora. Na webu prostě nejsou obrázky Isidis Basin v takovém rozlišení, že by tam šlo Jezero bezpečně rozeznat. No, na Marsu je to samý kráter. Velký, v něm menší. V něm ještě menší, a ještě jeden. Taková fraktální geometrie.

  7. Petr Šída napsal:

    Je to tak, pánev Isidis je obrovská, mohla být už součástí severního oceánu

  8. Andy napsal:

    Super článek, Petře!!

    K té umělecké rekonstrukci – byly všechny (většina) hornin v té době na Marsu už v tomto „zoxidovaném“ stavu? Nestalo se to až později? Dokázal by na to někdo odpovědět. Hrozně by mě zajímalo, jestli to byl náhlý proces (něco jako na Zemi, kdy to poměrně náhlé . Great Oxidation Event), nebo jestli to fungovalo pozvolně…

  9. Vit Blahous napsal:

    Děkuji za parádní článek! Jako fanoušek kosmonautiky a zároveň geologických procesů jsem hltal každé slovo a těším se na pokračování! Skromný dotaz: Existuje pro vědu zabývající se geologií Marsu speciální označení? Nebo jen „geologie Marsu“? Trochu se peru s „geo-“ když je řeč o jiné planetě 🙂

  10. Pavelll napsal:

    Dik za perfektni clanek – jen vic takovych na kosmonautix.cz!

  11. ESA 1 napsal:

    Na co bychom se ještě měli těšit ohledně perseverance????

  12. JP77 napsal:

    Chybí mě informace jak Perseverance pokračuje, jak se vše povedlo zprovoznit a nějaké lepší panoramy. Snad bude brzo další článek.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.