Byla to nehoda, která se změnila v jeden z nejzásadnějších objevů poslední dekády výzkumu vesmíru. Když se loni v květnu téměř tunové vozítko Curiosity v kráteru Gale nechtěně převalilo přes nenápadný balvan, ozvalo se křupnutí. To, co se pod rozdrcenou krustou objevilo, vyrazilo vědcům v NASA dech. Z útrob kamene zazářily jasně žluté krystaly. Nešlo o běžný marsovský prach, ale o čistou elementární síru – látku, jejíž přítomnost na tomto místě popírá dosavadní modely o historii Rudé planety.
Zatímco jeho mladší a technologicky vyspělejší sourozenec Perseverance pátrá v kráteru Jezero po mikrobiálním životě, veterán Curiosity, který na Marsu slouží už od roku 2012, dokazuje, že staré železo do šrotu nepatří. Objev v oblasti kanálu Gediz Vallis je připomínkou toho, že Mars je stále planetou plnou tajemství, která se vzpírá našim pozemským analogiím.
Žlutá záhada v moři červeného prachu
„Najít pole kamenů z čisté síry je jako objevit oázu uprostřed pouště,“ prohlásil Ashwin Vasavada, vědecký šéf mise Curiosity z Jet Propulsion Laboratory (JPL). Jeho přirovnání není přehnané. Mars je sice bohatý na síru, ale téměř výhradně ve vázané formě.
Celá planeta je pokryta sulfáty (sírany) – solemi, které vznikají, když se síra sloučí s jinými prvky, nejčastěji v přítomnosti vody, která se následně odpaří. Sádrovec nebo epsomit jsou na Marsu běžné a slouží jako důkaz dávné vlhké minulosti. Ale čistá, elementární síra? To je „jiná liga“. Její vznik vyžaduje velmi specifické, úzké spektrum podmínek, které podle dosavadních geologických map v oblasti Gediz Vallis nikdy neměly nastat.
Když operátoři navedli robotické rameno s nástroji blíže k rozdrcenému kameni, spektrometry potvrdily nemožné. Krystaly neobsahovaly žádné příměsi. Byla to stoprocentní síra. A co víc, nešlo o izolovaný nález. Jakmile se kamery vozítka rozhlédly po okolí, vědci zjistili, že celé údolí je poseto podobnými, světlými kameny. Curiosity zřejmě vjela do „sírového dolu“, o jehož existenci neměl nikdo ani tušení.
Geologická detektivka: Jak se tam dostala?
Pro geology je tento objev hlavolamem. Na Zemi vzniká čistá síra primárně dvěma způsoby, a ani jeden z nich úplně nezapadá do toho, co víme o kráteru Gale.
-
Vulkanický původ: Síra se často vyskytuje v okolí sopečných průduchů a fumarol. Jenže oblast Gediz Vallis, kde se Curiosity pohybuje, je formována tekoucí vodou a usazeninami, nikoliv bezprostřední sopečnou činností. Není to Yellowstone ani Island.
-
Bakteriální činnost: Na Zemi hrají v cyklu síry obrovskou roli bakterie, které ji redukují nebo oxidují. To by byla pro astrobiology ta nejzajímavější varianta, ale vědci jsou v závěrech extrémně opatrní. Přisuzovat vznik biologii bez pádných důkazů by bylo předčasné.
Třetí, a pro Mars nejpravděpodobnější možností, je specifická chemická reakce v dávné minulosti. Nemohlo jít o hydrotermální systém, kde horká voda bohatá na minerály proudila prasklinami v hornině? Nebo došlo k reakci mezi plyny v dávné atmosféře a povrchovými vodami, které byly extrémně kyselé?
„Nález naznačuje, že historii planety stále nerozumíme v celé šíři,“ přiznává Vasavada. To znamená, že modely klimatu a chemického složení vody v době před třemi miliardami let, kdy v kráteru Gale bylo jezero, se budou muset přepsat.
Klíč k životu, nebo jen chemická hříčka?
I když tento objev není přímým důkazem života (tzv. biosignaturou), pro astrobiology má obrovskou váhu. Síra je jedním z biogenních prvků – základních stavebních kamenů života, jak jej známe. Je nezbytná pro tvorbu dvou esenciálních aminokyselin (cysteinu a methioninu), bez kterých by nemohly fungovat bílkoviny v živých organismech.
Na Zemi existují celé ekosystémy, které jsou na síře závislé. V hlubinách oceánů nebo v kyselých jeskyních žijí chemotrofní bakterie, které nepotřebují sluneční světlo. Místo fotosyntézy získávají energii oxidací anorganických látek, často právě síry.
Objev čisté síry na Marsu znamená, že v minulosti zde existoval zdroj chemické energie, který by hypotetický mikrobiální život mohl využívat. „Neznamená to, že tam život byl. Znamená to ale, že tam byla prostřena tabule,“ vysvětluje s nadsázkou jeden z expertů mise. Podmínky pro vznik elementární síry jsou často extrémní, ale život (zejména ten na úrovni mikrobů) je v extrémech překvapivě odolný.
Gediz Vallis: Řeka, která stále překvapuje
Místo nálezu, kanál Gediz Vallis, je samo o sobě fascinujícím útvarem. Jde o hlubokou rýhu v úbočí hory Mount Sharp, která se tyčí uprostřed kráteru. Vědci se domnívají, že kanál byl vyhlouben až v pozdější fázi existence jezera, pravděpodobně mohutnými přívalovými toky vody a bahna.
Curiosity se touto oblastí prodírá už několik měsíců. Je to náročný terén plný ostrých kamenů a strmých svahů. Právě zde rover studuje „nejmladší“ vrstvy hornin v kráteru, které by měly nést záznam o tom, jak Mars vysychal. Místo postupného a nudného vysychání však nález síry ukazuje na divoké a chemicky agresivní procesy.
Díky přístrojům, jako je laserová kamera ChemCam a rentgenový spektrometr APXS na robotické paži, může Curiosity provádět detailní rozbory přímo v terénu. Poté, co byl krystal odhalen, rover strávil několik dní jeho zkoumáním ze všech úhlů. Data, která odeslal na Zemi, budou vědci analyzovat roky.
Co bude dál?
Rover Curiosity, který svou původní dvouletou misi překročil už více než šestinásobně, pokračuje v cestě. Jeho kola jsou sice děravá od ostrých kamenů a radioizotopový zdroj energie pomalu slábne, ale vědecké vybavení je stále funkční.
Tým NASA nyní stojí před úkolem zmapovat rozsah „sírového pole“ a pokusit se najít horniny, kde je síra smíšená s jinými minerály, což by mohlo napovědět více o teplotě a tlaku, při kterých vznikla.
Tento objev má dopad i na budoucí mise. Pokud se čistá síra nachází v Gediz Vallis, může být i jinde? A mohla by se stát cílem pro budoucí odběr vzorků, které by mise Mars Sample Return (pokud bude realizována) dopravila na Zemi? Čistá síra totiž skvěle konzervuje stopy po mikrobiální aktivitě.
Zatímco na Zemi řešíme každodenní problémy, na sousední planetě, vzdálené v průměru 225 milionů kilometrů, malé vozítko právě přepsalo jednu kapitolu z dějin Sluneční soustavy. A jak ukázal rozdrcený kámen, ty největší objevy často čekají tam, kde je vůbec nečekáte – stačí se jen dívat pod kola.
