Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. Vydavatel: AGA (Aldebaran Group for Astrophysics) Číslo 6 – vyšlo 24. května, ročník 24 (2026) © Copyright Aldebaran Group for Astrophysics Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno. ISSN: 1214-1674, Email: bulletin@aldebaran.cz

6/2026

Rudá planeta – největší objevy posledních let

Petr Kulhánek

V uplynulém desetiletí se k Marsu vydaly další významné expedice. V roce 2016 dorazila evropsko-ruská sonda TGO programu ExoMarsExoMars – společný program Evropské kosmické agentury (ESA) a ruské agentury Roskosmos zaměřený na výzkum Marsu. V rámci první etapy dorazila v roce 2016 k planetě družice Trace Gas Orbiter (TGO), která dodnes z oběžné dráhy analyzuje složení atmosféry, zejména výskyt metanu, a slouží jako komunikační uzel pro povrchové rovery. Součástí byl přistávací modul Schiaparelli, který při přistání selhal. Druhá fáze programu byla v roce 2022 zrušena (válka na Ukrajině).. Vnitřní strukturu a seismickou aktivitu planety v letech 2018 až 2022 poprvé detailně zmapovala americká geofyzikální stanice InSightInSight – Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport. Americká sonda určená k výzkumu Marsu. V popředí jsou experimenty zaměřené na seismický výzkum vnitřní struktury planety. Sonda vystartovala 5. května 2018 ze základny Vandenberg, na Marsu úspěšně přistála 26. listopadu téhož roku. Mise fungovala do 15. prosince 2022, kdy byla ukončena z důvodu nedostatečného přísunu energie díky zaprášeným panelům slunečních baterií.. Historický milník přinesl rok 2021, kdy Mars navšívily hned tři státy: Spojené arabské emiráty se sondou HopeHope – „Naděje“, první meziplanetární sonda Spojených arabských emirátů. Startovala v červenci 2020, na oběžnou dráhu Marsu vstoupila v únoru 2021. Sonda obíhá planetu po velmi vysoké dráze, což jejím třem vědeckým přístrojům umožňuje kontinuálně mapovat atmosféru Marsu a počasí během celého marsovského dne i v  průběhu ročních období. Sonda zkoumá dynamiku atmosférických vrstev, prachové bouře a procesy, při kterých Mars přichází o vodík a kyslík., Čína se svým prvním orbiterem Tianwen-1Tianwen-1 – česky „Tchien-wen-1“, v překladu „Otázky nebesům“, první plně úspěšná čínská mise k Marsu, kterou tvořil komplex orbiteru, přistávací platformy a roveru. Sonda vstoupila na oběžnou dráhu v únoru 2021. V květnu téhož roku dosedl přistávací modul v oblasti Utopia Planitia a vysadil na povrch 240 kg těžké vozítko Zhurong. Čína se tak stala teprve druhou zemí světa, která na Marsu úspěšně provozovala rover. Vozítko pomocí radarů a spektrometrů zkoumalo podloží a hledalo stopy podzemního ledu až do května 2022, kdy upadlo do hibernace, ze které se již neprobudilo. Mateřský orbiter nadále pokračuje v globálním snímkování planety. i roverem Zhurong, a USA s dosud nejmodernějším roverem PerseverancePerseverance – „Vytrvalost“, dosud nejmodernější a nejtěžší rover NASA (hmotnost 1 025 kg), který v únoru 2021 přistál v marsovském kráteru Jezero. Disponuje vylepšenými koly a sofistikovaným systémem pro sběr a hermetické ukládání vzorků půdy a atmosférických plynů. Tyto vzorky jsou ukládány na povrchu pro budoucí misi, která je dopraví na Zemi. Hlavním cílem je astrobiologický výzkum a hledání stop dávného mikrobiálního života. Součástí mise byl i miniaturní vrtulník Ingenuity, který v letech 2021 až 2024 provedl 72 historicky prvních motorových letů v řídké atmosféře.. Ten v kráteru Jezero sbírá vzorky pro budoucí dopravu na Zemi a doprovázel jej revoluční minivrtulník Ingenuity, který na Marsu v letech 2021 až 2024 vykonal celkem 72 letů. V letech 2021 až 2023 vozítko Perseverance úspěšně otestovalo technologii extrakce čistého kyslíku přímo z marsovského CO₂. Dokázalo vyprodukovat až 12 gramů kyslíku za hodinu, což je klíčové pro budoucí pilotované mise. Vozítko také úspěšně uložilo do hermetických pouzder přes dvě desítky jádrových vývrtů z marsovských hornin. Ty čekají na mezinárodní misi MSR (Mars Sample Return), jejímž cílem je dopravit vzorky marsovské půdy a atmosféry na Zemi. Misi společně připravují americká NASA a evropská ESA. Kvůli nedávným škrtům a změnám v rozpočtu se však její realizace předpokládá až ke konci 30. let 20. století. Celkové množství sond vyslaných k planetě Mars je zcela bezkonkurenční a nemá v historii kosmonautiky obdoby. Nových výsledků je celá řada.

Minivrtulník Ingenuity, který vyvinula NASA, nalétal v letech 2021 až 2024 na Marsu
17 kilometrů. Šlo o první motorový let na jiné planetě. Zdroj: NASA/JPL-Caltech.

Mars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem Sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 22 km vysoká a její základna je 600 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima není větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila. Mars má tekuté jádra a pevné jadérko, které bylo objeveno v roce 2025. ExoMars – společný program Evropské kosmické agentury (ESA) a ruské agentury Roskosmos zaměřený na výzkum Marsu. V rámci první etapy dorazila v roce 2016 k planetě družice Trace Gas Orbiter (TGO), která dodnes z oběžné dráhy analyzuje složení atmosféry, zejména výskyt metanu, a slouží jako komunikační uzel pro povrchové rovery. Součástí byl přistávací modul Schiaparelli, který při přistání selhal. Druhá fáze programu byla v roce 2022 zrušena (válka na Ukrajině). Mars Express – sonda k Marsu vypuštěná Evropskou kosmickou agenturou 2. června 2003. Sonda obsahovala orbitální a přistávací modul (Beagle 2). Přistání se nezdařilo, orbitální mise úspěšně probíhá. Sondu vynesla do vesmíru nosná raketa Sojuz-FG/Fregat z evropského kosmodromu Bajkonur. Celková hmotnost sondy včetně modulu Beagle 2 byla 666 kg. InSight – Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport. Americká sonda určená k výzkumu Marsu. V popředí jsou experimenty zaměřené na seismický výzkum vnitřní struktury planety. Sonda vystartovala 5. května 2018 ze základny Vandenberg, na Marsu úspěšně přistála 26. listopadu téhož roku. Mise fungovala do 15. prosince 2022, kdy byla ukončena z důvodu nedostatečného přísunu energie díky zaprášeným panelům slunečních baterií. Perseverance – „Vytrvalost“, dosud nejmodernější a nejtěžší rover NASA (hmotnost 1 025 kg), který v únoru 2021 přistál v marsovském kráteru Jezero. Disponuje vylepšenými koly a sofistikovaným systémem pro sběr a hermetické ukládání vzorků půdy a atmosférických plynů. Tyto vzorky jsou ukládány na povrchu pro budoucí misi, která je dopraví na Zemi. Hlavním cílem je astrobiologický výzkum a hledání stop dávného mikrobiálního života. Součástí mise byl i miniaturní vrtulník Ingenuity, který v letech 2021 až 2024 provedl 72 historicky prvních motorových letů v řídké atmosféře.

Atmosféra a polární záře

Atmosféra Marsu je velmi řídká (dosahuje v průměru pouhých 0,6 % tlaku atmosféry Země) a neposkytuje dostatečnou ochranu před kosmickým zářením ani stabilní skleníkový efekt. Tlak na povrchu kolísá v průběhu marsovského roku (solu) až o 30 %, protože velká část oxidu uhličitého v zimě vymrzá a stává se součástí polárních čepiček, v létě opět sublimuje do atmosféry. Tlak atmosféry se díky tomu mění od 0,004 až 0,011 atm s průměrnou hodnotou 0,006 atm. V období, kdy je Mars nejblíže Slunci, dochází k intenzivnímu ohřevu atmosféry. To vede ke vzniku prachových bouří, které dokážou během několika dní zahalit celou planetu do nepropustného závoje a odstavit solárně napájené sondy – takto například skončilo vozítko Opportunity v roce 2018.

Velkou záhadou je měření obsahu metanuMetan – nejjednodušší uhlovodík, CH₄. Patří mezi tzv. alkany. Při pokojové teplotě je to netoxický plyn bez barvy a zápachu, lehčí než vzduch. Hlavním zdrojem metanu je přírodní surovina, zemní plyn. v atmosféře. Vozítko Curiosity opakovaně detekovalo na povrchu kráteru Gale periodicky se objevující výskyt metanu (zejména v noci). Množství metanu navíc kolísá v průběhu marsovského roku. Naopak sonda TGO mise ExoMarsExoMars – společný program Evropské kosmické agentury (ESA) a ruské agentury Roskosmos zaměřený na výzkum Marsu. V rámci první etapy dorazila v roce 2016 k planetě družice Trace Gas Orbiter (TGO), která dodnes z oběžné dráhy analyzuje složení atmosféry, zejména výskyt metanu, a slouží jako komunikační uzel pro povrchové rovery. Součástí byl přistávací modul Schiaparelli, který při přistání selhal. Druhá fáze programu byla v roce 2022 zrušena (válka na Ukrajině). z oběžné dráhy téměř žádný metan nepozorovala. Pokud nejde o chybu přístrojů, znamená to, že plyn musí hned nad povrchem z nějakého důvodu velmi rychle mizet. Podle pozemských modelů by přitom měl v atmosféře Marsu vydržet zhruba 300 let. Existují tři pracovní verze původu detekovaného metanu: 1) jde o pozemský metan unikající ze samotného vozítka netěsnostmi; 2) jde o metan geologického původu, který vzniká pod povrchem reakcí horké vody s olivíny; 3) skalní zastánci existence života na Marsu v metanu vidí plyn produkovaný podpovrchovými mikroorganizmy. Na vyřešení záhady si pravděpodobně budeme muset počkat až do doby, kdy budou z Marsu dopraveny horniny do pozemských laboratoří.

Velkým překvapením byla detekce polárních září, které objevily přístroje sondy MAVENMAVEN – Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, sonda NASA studující aktuální stav a vývoj atmosféry Marsu. Na areocentrickou dráhu byla umístěna 22. září 2014. Cíle mise jsou: určení významu ztráty těkavých látek v průběhu vývoje marsovské atmosféry, stanovení stávajícího stavu horní vrstvy atmosféry, ionosféry a její interakce se slunečním větrem, zjištění aktuálních rychlostí úniku neutrálních částic a iontů do prostoru a procesů, které tyto děje řídí, vyhodnocení poměrů stabilních izotopů v atmosféře Marsu. Při vyhodnocení se počítá s porovnáním dat z vozítka Curiosity, které pracuje na povrchu planety.. Na Marsu se vyskytují difúzní polární záře, polární záře vyvolané korovým polem a zcela unikátní protonové záře, při nichž protony slunečního větru pronikají ionosférou tak, že zachytí elektron a stanou se neutrálními. Poté excitují atmosféru, která září. Detaily o polárních zářích na Marsu jsme popisovali v bulletinu AB 30/2018, kde je čtenář snadno nalezne.

 

Mechanizmus tvorby protonové polární záře na Marsu. Protony slunečního větru
jsou označeny symbolem H⁺. Zdroj: NASA, úprava AGA.

Nitro planety

Od roku 2018 do konce roku 2022 operovala na povrchu Marsu sonda InSightInSight – Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport. Americká sonda určená k výzkumu Marsu. V popředí jsou experimenty zaměřené na seismický výzkum vnitřní struktury planety. Sonda vystartovala 5. května 2018 ze základny Vandenberg, na Marsu úspěšně přistála 26. listopadu téhož roku. Mise fungovala do 15. prosince 2022, kdy byla ukončena z důvodu nedostatečného přísunu energie díky zaprášeným panelům slunečních baterií., jejímž hlavním cílem bylo měření seismických vln pomocí přístroje SEIS. Jejich analýza vedla k závěru, že Mars je v současnosti seismicky a pravděpodobně i vulkanicky aktivní. Seismometr sondy detekoval přes 1 300 událostí. Seismické vlny v sobě nesou informace nejen o podpovrchových rozhraních, ale i o skupenství materiálů, kterými procházejí, neboť v kapalinách a pevných látkách se šíří odlišně. Následující výsledky zásadně zpřesnily naše znalosti o nitru „rudé“ planety. Kůra planety je tlustší, než se předpokládalo, a vykazuje vrstevnatou strukturu. Průměrná tloušťka dosahuje 24 až 72 km (na jižní polokouli je výrazně silnější než na severní). Skládá se převážně z bazaltů a anortozitů narušených impakty a tektonickými trhlinami. Sonda jako hlavní epicentrum pozorovaných marsotřesení identifikovala oblast Cerberus Fossae, v níž jsou patrné dvě tektonické trhliny a tmavý prach, který má nejspíše původ v nedávné vulkanické aktivitě planety.

Epicentrum marsotřesení pozorovaného sondou InSight – oblast Cerberus Fossae s tektonickými trhlinami (vpravo nahoře) a tmavým prachem (vpravo dole) majícím pravděpodobně vulkanický původ. Zdroj: Doyeon Kim, ETHZ.

Plášť Marsu sahá do hloubky přibližně 1 700 km. Složením sice odpovídá pozemskému plášti (převládají křemičitany, olivín a pyroxeny), ale je bohatší na železo. Na rozhraní pláště a jádra chybí vrstva perovskitu známá ze Země, protože tlak uvnitř Marsu nedosahuje potřebných hodnot. Zásadním objevem je však přítomnost přibližně 150 km tlusté vrstvy plně roztavených křemičitanů (tekutého magmatu), která se nachází na samotném dně pláště a izoluje jádro. Přítomnost této magmatické vrstvy znamená, že kovové jádro je menší a hustší, než indikovaly první odhady. Jeho poloměr činí 1 650 až 1 670 km a hustota dosahuje přibližně 6 500 kg/m³, což odpovídá podílu lehkých prvků (síry, kyslíku, uhlíku a vodíku) mezi 9 až 14 % hmotnosti jádra. Nejnovější analýzy z roku 2025 navíc odhalily, že uvnitř rotuje pevné vnitřní jádro o poloměru kolem 600 km obklopené vnější kapalnou vrstvou. Odhadovaná evoluce jádra dává odpověď na to, proč Mars přišel o své globální magnetické pole. V raných fázích před 4,2 miliardami let bylo celé jádro tekuté a horké. Intenzivní únik tepla do pláště poháněl silnou termální konvekci – roztavené železo vřelo a fungovalo jako planetární dynamo generující magnetický štít. Jakmile však planeta zvenčí vychladla a nad jádrem se usadila izolující vrstva tekutého magmatu, efektivní odvod tepla z jádra se zastavil. Termální konvekce utichla, planetární dynamo přestalo fungovat a Mars ztratil globální magnetické pole, což vedlo k postupnému odvanutí atmosféry slunečním větrem. Současná krystalizace pevného vnitřního jádra sice uvolňuje latentní teplo, ale konvekční proudy jsou dnes příliš slabé na to, aby dynamo znovu nastartovaly. Magnetimus tak dnes nacházíme už jen „zakonzervovaný“ v silně zmagnetizovaných horninách marsovské kůry.

Umělecká představa nitra Marsu z analýzy šíření seismických vln při průchodu jádrem planety. Zdroj: NASA/JPL/InSight, University of Bristol, University of Maryland.

Povrchové útvary

Povrch Marsu je charakteristický výraznou globální asymetrií. Jižní polokoule je stará, hustě pokrytá krátery a vyvýšená o 1 až 3 km nad průměrný povrch. Severní polokoule je mladá, tvořená hladkými lávovými pláněmi s nízkým InSightInSight – Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport. Americká sonda určená k výzkumu Marsu. V popředí jsou experimenty zaměřené na seismický výzkum vnitřní struktury planety. Sonda vystartovala 5. května 2018 ze základny Vandenberg, na Marsu úspěšně přistála 26. listopadu téhož roku. Mise fungovala do 15. prosince 2022, kdy byla ukončena z důvodu nedostatečného přísunu energie díky zaprášeným panelům slunečních baterií. albedem a minimem kráterů. Planetě vévodí obří vulkanicko-tektonická vyvýšenina Tharsis, která deformuje celou planetu. Obsahuje štítové sopky Ascraeus Mons, Pavonis Mons, Arsia Mons a především Olympus Mons – nejvyšší známou sopku Sluneční soustavy s výškou 22 km nad povrchem a průměrem základny přes 600 km. Extrémní rozměry sopek jsou dány absencí pohybu kůry (deskové tektoniky). Lávový zdroj pod kůrou působil na jednom jediném místě po stovky milionů let, což umožnilo růst masivu. Poslední lávové výlevy na Olympus Mons jsou datovány do doby před pouhými několika desítkami milionů let.

Dalším výrazným prvkem na povrchu Marsu je obří systém příkopových propadlin Valles Marineris dlouhý přes 4 000 km, široký až 200 km a hluboký až 7 km. Nejde o erozivní koryto vyhloubené vodou, ale o tektonický příkop. Vznikl jako přímý důsledek napětí v kůře při radiálním rozpínání sousední vyvýšeniny Tharsis. Krajina byla následně modifikována gigantickými sesuvy a v raných fázích i proudící vodou.

Díky spektrometrům na sondě InSightInSight – Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport. Americká sonda určená k výzkumu Marsu. V popředí jsou experimenty zaměřené na seismický výzkum vnitřní struktury planety. Sonda vystartovala 5. května 2018 ze základny Vandenberg, na Marsu úspěšně přistála 26. listopadu téhož roku. Mise fungovala do 15. prosince 2022, kdy byla ukončena z důvodu nedostatečného přísunu energie díky zaprášeným panelům slunečních baterií. MRO a chemické analýze provedené vozítky Curiosity a Perseverance přímo na povrchu máme nezvratné důkazy o minulosti Marsu. Před 4,1 až 3,7 miliardami let měla tato planeta hustší atmosféru a na povrchu tekutou vodu. Dokazují to jílové minerály, které vznikaly dlouhodobým chemickým zvětráváním bazaltů v neutrálním vodním prostředí – například ve vodních rezervoárech nacházejících se v kráterech Gale a Jezero. Před 3,7 až 3,0 miliardami let probíhalo vysychání povrchu. Atmosféra slábla, vulkanické plyny uvolňovaly síru. V mělkých, slaných a kyselých vodních plochách vznikaly vodnaté sírany (například sádrovec). Od tří miliard let do současnosti je povrch Marsu nehostinnou suchou pouští. Dominují oxidy železa – převážně nanokrystalický hematit a maghemit (toto pojmenování je složeninou slov magnetit a hematit, minerál má strukturu magnetitu, ale chemické složení hematitu). Sloučeniny železa dávají planetě charakteristickou červenou barvu. Voda v současnosti existuje pouze ve formě ledu v polárních čepičkách, podpovrchovém permafrostu nebo je stopově vázaná v minerálech.

Olympus Mons, největší vulkán ve Sluneční soustavě.
Zdroj: ESA, DLR, FU Berlin, Mars Express.

Valles Marineris, největší kaňon ve Sluneční soustavě.
Zdroj: ESA, DLR, FU Berlin.

Odkazy