Led na Marsu

Víte, že jeden z nejpřevratnějších objevů roku 2002 pomohla uskutečnit jaderná fyzika? V červnu oběhla média zpráva o objevení velkých zásob vody na planetě Mars. Ukrývá se těsně pod povrchem ve formě ledu. Pomohl jej objevit gama spektrometr, který na své palubě přinesla loď NASA Mars Odyssey.

Jak pracuje spektrometr?

Kosmické paprsky ostřelující povrch Marsu vybuzují z jeho hornin záření gama a neutrony. Spektrometr měří jejich energii, podle které se dá vypočítat, z jakého atomu záření pochází. Zjištěný vysoký obsah vodíku je vysvětlitelný pouze přítomností vody, resp. ledu. Vědci zjistili, že led je rozptýlen mezi 30 a 60 cm pod povrchem, zejména v okolí Marsových pólů. Z jednoho litru půdy by bylo ohřátím možno získat až půl litru vody! Známé bílé polární čepičky jsou přitom povrchové a jsou tvořeny oxidem uhličitým.
Přístroj se skládá z gama spektrometru a z neutronového spektrometru. Gama spektrometr tvoří velký (1,2 kg) krystal z čistého germania, na nějž je vloženo napětí 3000 voltů. Elektrický náboj vzniklý průchodem částice je zesílen, změřen a zdigitalizován a zařazen podle energie. Soubor dat za určitý časový úsek tak vytvoří spektrum, v němž se dají přečíst energie záření a tím určit prvky, které jej vyslaly. Neutronový spektrometr tvoří plastické scintilátory obsahující bór. Zasáhne-li scintilátor částice, objeví se světelný záblesk, který se zesílí fotonásobičem a dál elektronicky zpracuje. Energie neutronů se liší podle toho, jak jsou zpomaleny (moderovány). Vodík je velmi dobrým moderátorem, takže podle množství zpomalených, nízkoenergetických (říká se jim termální) neutronů se dá odvodit vysoká koncentrace vodíkových sloučenin.