V MAGNETICKÝCH PRUZÍCH JE UCHOVÁNA HISTORIE MARSU

Douglas Isbell, Headquarters, Washington, DC
Bill Steigerwald, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD

Kosmická sonda Mars Global Surveyor objevila překvapující svědectví o pohybech povrchové krusty na Marsu v minulosti. Je to další svědectví o tom, že v minulosti byl Mars dynamičtější a více se podobal Zemi než v dnešní době.

Vědci používající magnetometr umístěný na kosmické sondě MGS objevili nové známky pásů magnetických polí na marsovském povrchu.

Vedlejší pásy magnetických polí jsou orientovány v opačných směrech než hlavní, což činí tyto neviditelné pruhy překvapivě podobné těm, které pozorujeme ve vrstvách pozemských moří. Na Zemi se jednotlivé mořské vrstvy pomalu táhnou od středně vysokých oceánských hřebenů jako nová krusta a plynule přechází do horkého zemského nitra. Zatímco směr pozemských magnetických polí se příležitostně mění, což vede ke střídavému obnažování nové krusty s fosiliemi nesoucí záznamy o magnetické historii Země miliony let do minulosti. Jejím zkoumáním vědci ověřují platnost jedné z nejkontraverznějších teorií týkající se tektonických desek na Zemi.

"Objev těchto struktur na Marsu může revolučně změnit otázky kolem současných scénářů vývoje rudé planety," řekl Dr. Jack Connerney z NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD, hlavní výzkumník z týmu obsluhující magnetometr Global Surveyoru.

"Pokud pásy na Marsu kopírují rozprostření kúry, jedná se o pozůstatky ranné fáze tektonických desek na Marsu. Na rozdíl od Země je tektonická aktivita na Marsu s největší pravděpodobností vyhaslá."

Alternativní vysvětlení pro pásovou strukturu je takové, že byla vyvolána zlomy a drcením starodávných jednotně magnetizovaných krust vulkanickou aktivitou nebo tektonickými tlaky pocházejícími ze zvedajícího se a propadajícího se okolního terénu.

"Představme si že marsovská krusta je tenká vrstva vysušené barvy na obalu balónu," vysvětluje Mario Acuľa z Goddardova střediska, vedoucí výzkumník týmu obsluhujícího magnetometr Global Surveyoru. "Pokud balón více nafouknete, barva popraská a okraje trhlin budou mít automaticky opačné polarity, protože původ změny v takovém případě nedovolil vznik pozitivního pole bez negativního protějšku."

Peer referoval o výzkumu založeném na pozorováních, které byly publikovány v časopise Science z 30. dubna. Pozorování tzv. magnetických pruhů bylo uskutečněno možná také proto, že sonda Mars Global Surveyor se nachází na speciální dráze vhodné pro aerobraking. Tento proces postupného potápění se sondy do horních vrstev Marsu postupně mění tvar dráhy sondy na kruhovou. Pro závadu na slunečním panelu, která se během aerobrakingu projevila byl tento manévr prodloužen. Nejnižší bod každé eliptické dráhy sahá až pod ionosféru planety, což magnetometru umožňuje získávat lepší regionální měření povrchu Marsu než bylo plánováno.

"Na své nominální dráze, ve výšce více než 300 km jsou přístroje velmi ovlivňovány magnetickým polem a nedosahují takových rozlišení jako v nejnižším bodě dráhy sondy," poznamenal Acuľa. Začalo to jako neštěstí a skončilo jako výhra v loterii."

Pásy magnetické krusty byly očividně zformovány ve vzdálené minulosti, kdy Mars měl aktivní dynamo, neboli horké jádro roztaveného kovu, který generoval globální magnetické pole. Mars byl geologicky aktivní, roztavené horniny vystupovaly z nitra, ochlazovaly se a vytvářely novou povrchovou krustu. Jakmile nová krusta ztuhla, magnetické pole horniny na trvalo do krusty "vmrzlo". Podmínky dynama se periodicky měnily a magnetické pole měnilo směr. Magnetické pole orientované do opačného směru horniny zmrazilo do krusty další.

"Jako na marsovský magnetofon magnetické pole různých směrů uchovávalo fosílie a v těchto vrstvách dnes máme zaznamenánu historii sahající daleko do minulosti," řekl Connerney. Jakmile horké jádro planety ochladlo, dynamo se zastavilo a globální magnetické pole Marsu vymizelo. Magnetické pole jen v krustě zanechalo stopy, které objevil přístroj na sondě Global Surveyor.

Mapa oblastí magnetického pole Marsu, která je jedním z cílů mise, vědcům pomůže vyřešit další hádanku - původ překvapujícího rozdílu ve vzhledu rovné, řídce kráterované severní marsovské nížiny a hustě kráterovaných jižních vysočin. Mapa ukazuje, že severní oblasti mají méně magnetismu, z čehož vyplývá, že krusta v těchto částech vznikla v době, kdy již dynamo nepracovalo.

"Dynamo pravděpodobně přestalo pracovat několik milionů let po vzniku Marsu. Jedna z možností je, že do severní oblasti v pozdější době dopadly asteroidy, což způsobilo enormní vulkanickou aktivitu, která zasáhla velké oblasti krusty, vyhladila veškeré lokální magnetická pole a vyrovnala terén," řekl Acuna. "Jakmile se krusta ochladila, globální magnetické pole již neexistovalo a vše opět zmrzlo."
Pásy jsou orientovány přibližně od východu na západ a mají 160 km šířku a 1000 km délku i když nejdelší z nich se táhne do vzdálenosti 2000 km.

"Pásy na Marsu jsou širší než na Zemi. Je tomu tak snad ze dvou důvodů." říká Connerney. "Generování krusty na Marsu mohlo začít vyšší intenzitou, což zapříčinilo že magnetické pole se před převrácením svého směru otisklo do širší oblasti. Za druhé, magnetické pole na Marsu mohlo svůj směr obracet méně často, což dalo více času tomu, aby se samotné pole otisklo do neustále se pohybující krusty. Výsledkem pak byly širší pásy.

Grafická a magnetometrická data, jako i další materiál a obecné informace o misi Global Surveyor mission najdete na Internetu na: FTP://PAO.GSFC.NASA.GOV/newsmedia/MARS/MAGNETIC/ nebo http://mpfwww.jpl.nasa.gov/mgs/index.html
 

(podle informací NASA 99-56 z 29. 4. 1999 připravil DH)