Jednoznačne sme určili, že na Marse je prítomná voda," hovorí jadrový fyzik JOZEF MASARIK. Spolupracoval na misii NASA Mars Odyssey, ktorá tento priamy dôkaz priniesla.
Štvrtá planéta slnečnej sústavy nie je práve veľká. Červený kozmický drobček, ktorého poznali už v starovekom svete a prisudzovali mu napríklad vlastnosti boha vojny, však môže ukrývať jedno z najväčších tajomstiev. Dôkaz, že život vo vesmíre jestvuje či aspoň kedysi jestvoval aj inde než na Zemi.
Aj to je jeden z dôvodov, prečo nás Mars tak fascinuje. No hľadať život na vzdialených kozmických objektoch nie je jednoduché - najmä ak je to život malých rozmerov.
Nemôžeme sa len tak vybrať s mikroskopom na výlet, prejsť sa po povrchu a hľadať mikróby. Môžeme však na Mars posielať naše sondy. A postupne hľadať predpoklady, ktoré by život, tak ako ho poznáme, vôbec umožňovali. Jedným z najdôležitejších je prítomnosť vody.
Tú pomohol na Marse dokázať aj slovenský jadrový fyzik Jozef Masarik z Katedry jadrovej fyziky a biofyziky Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK.
Kozmogénne nuklidy
„Keď som bol malý, chcel som sa stať letcom alebo kozmonautom," vysvetľuje vedec vo svojej kancelárii, obklopený knihami a počítačom.
„Bol som malý a práve bežal americký vesmírny program Apollo. Lenže moje problémy s očami spôsobili, že to bola fantazmagória," dodá a ukazuje na svoje okuliare. „Vtedy som sa rozhodol pre čosi iné, ale tiež dobrodružné." Bola to fyzika.
Vedec roka 2009, ktorý sa podieľal na vesmírnych projektoch amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír NASA, sa narodil v malej dedinky Jalovec medzi Handlovou a Prievidzou.
„Aj v malých dedinách sú knižnice a keďže knihovníci nemali veľmi široký rozhľad, požiadal som ich, aby mi kúpili knižky o fyzike a kozmonautike. A oni kúpili," hovorí fyzik o svojom prvom stretnutí s vedou.
Neskôr sa fyziku rozhodol študovať a jediný odbor, ktorý mu niečo hovoril, bola jadrová. „V nej máte dve možnosti. Buď skončíte a idete do elektrárne - zo žartu som hovoril lopatou hádzať urán do reaktora. Alebo sa budete venovať niečomu, kde budete jadrovú fyziku rozvíjať a sledovať nové, fajnovejšie javy."
Jedným z nich je napríklad používanie jadrovej fyziky pri výskume vesmíru. Alebo skúmanie, ako vyzerala naša planéta v ďalekej minulosti.
Oboje spája kozmické žiarenie a kozmogénne nuklidy atómových jadier. Tie vznikajú v dôsledku jadrových reakcií práve vďaka kozmickému žiareniu.
„To je prúd protónov a jadier hélia, ktoré vyžarujú zo Slnka alebo ďalších objektov galaxie - napríklad supernov," vysvetľuje Masarik. „Vesmírne telesá sú kozmickým žiarením ožarované. Vyvoláva to reakcie, ktorých výsledkom sú práve kozmogénne nuklidy."
Kozmogénne nuklidy pritom vznikajú napríklad aj vtedy, ak sa kozmické žiarenie zrazí s atmosférou Zeme. Potom ich môžeme použiť napríklad na rádioaktívne datovanie. Lenže napínavejšie je ich iné využitie. Dá sa nimi určovať chemické zloženia vesmírnych objektov.
Takto vedci skúmali Mars, ale aj asteroid 433 Eros.
Našli ľad
Pri jadrových reakciách však vzniká aj žiarenie gama. „Sú tam uvoľňované častice, ktoré sú rovnaké ako častice svetla, len s oveľa vyššou energiou," zdôrazňuje Masarik, ktorý toto žiarenie pomáhal využiť na dôležitý kozmický dôkaz.
„Keď k tomuto žiareniu pridáme neutróny z jadrových reakcií, môžeme to použiť na skúmanie prítomnosti vody."
To sa vedcom podarilo v roku 2003 počas misie Mars Odyssey. Na júnovej konferencii v Kalifornii priniesli pomocou spektrometra na meranie lúčov gama priamy dôkaz, že na Marse voda stále je.
A nielen na póloch, ale aj tesne pod povrchom planéty v iných oblastiach. „Na základe merania tokov neutrónov sme jednoznačne určili, že na Marse je prítomná voda. A že koncentrácia tejto vody je pomerne vysoká."
Voda je dôležitá. Na Zemi je pravdepodobne nevyhnutnou podmienkou života.
„Život sa vyvinul vo vode," zdôrazňuje jadrový fyzik. „A to dalo impulz, aby sme objekty ako Mars skúmali podrobnejšie z hľadiska jeho prítomnosti."
Na Marse vedci našli vodu vo forme ľadu. V polárnych oblastiach môže byť aj na povrchu, smerom k rovníku je však uložená hlbšie, inak by sublimovala.
„Naše metódy umožňujú skúmať vrstvy Marsu len do hĺbky asi meter až meter a pol. Čo je hlbšie, z experimentov povedať nevieme," priznáva jadrový fyzik.
Teoreticky by sa voda mohla nachádzať ešte hlbšie. A tam by mohla existovať ako kvapalina.
Minulosť aj vesmír
Misia Mars Odyssey však nie je jediná, na ktorej Jozef Masarik s NASA spolupracoval. „Moje kontakty s NASA sa začali počas môjho postdocu v Los Alamos," spomína.
Bol rok 1992 a on prišiel do laboratória, ktoré si zvyčajne spájame s výrobou atómovej bomby. „Tam však vznikol aj americký kozmický program. A ja som prišiel robiť na misii Mars Observer."
Táto misia za takmer miliardu dolárov nakoniec nebola úspešná. Tesne pred navedením družice na obežnú dráhu okolo Marsu vedci stratili so sondou kontakt, zrejme explodovala.
„To bolo v roku 1993 a kolegovia vtedy žartovali, že družica podľa vzoru Slovenska vyhlásila nezávislosť. Ja som však potom pokračoval v spolupráci a robil na ďalších misiách."
Bol ňou napríklad Pathfinder, práve Mars Odyssey či neskôr NEAR Shoemaker k asteroidu 433 Eros. Vedci vtedy skúmali, z čoho je asteroid zložený a či meteority dopadajúce každoročne na Zem majú podobné zloženie. „Zistili sme, že L- a H-chondrity pochádzajú práve z takýchto telies."
Dnes sa Masarik neorientuje len na kozmický výskum vzdialených objektov, aj keď spoluprácu by chcel spolu s ďalšími ľuďmi naštartovať aj s Európskou kozmickou agentúrou, s ktorou Slovensko minulý rok podpísalo dohodu o kooperácii.
„S kolegami zo Švajčiarska, ktorí robia veľmi presné merania ľadových vrtov z Grónska či Himalájí, spolupracujem na rekonštrukcii klimatickej histórie Zeme. A pomocou kozmogénnych nuklidov sledujeme aj procesy prebiehajúce pri formovaní slnečnej sústavy," uzatvára vedec rozhovor o metóde, ktorá mu okrem objavu vody na Marse umožňuje hľadieť do minulosti vzdialenej miliardy rokov.