náhled|Umělecká představa, jak by mohl Mars jednou vypadat, slouží i jako podklad, jak nejspíše vypadal dříve náhled|Současná podoba Marsu(Viking) Voda na Marsu je souhrnné označení veškeré vody, která se nachází na planetě Mars. Oproti Zemi však nemá Mars výskyt vody ve všech třech skupenstvích v množství obdobném pozemskému. Na povrchu neexistují rozsáhlé oblasti kapalné vody v podobě hydrosféry, ale voda je vázána převážně v kryosféře (ve formě permafrostu, polárních čepiček) jako led nebo malá část v atmosféře jako vodní pára.
Současné podmínky na povrchu Marsu neumožňují dlouhodobou existenci kapalné vody. Průměrné hodnoty tlaku a teploty jsou příliš nízké, což vede k tomu, že voda začíná okamžitě mrznout a následně sublimovat. Výzkum planety však naznačuje, že se na povrchu Marsu tekoucí voda v minulosti vyskytovala, tvořila souvislé vodní plochy a dnešní otázka spíše zní, kam se tato voda poděla.
O výskytu vody na povrchu či pod jeho povrchem existuje celá řada přímých i nepřímých důkazů jako v podobě říčních koryt, polárních oblastí, spektrometrických měření, erodovaných kráterů, či minerálů přímo spojených s existencí kapalné vody. Díky zásobám kapalné vody je pravděpodobné, že se značně zmenší potřebné zásoby pro budoucí kosmické mise k planetě.
Historie průzkumů náhled|Mapa Marsu s kanály z roku 1890 od Giovanna Schiaparelliho V 70. letech 19. století se Mars dostal do popředí veřejného zájmu, když italský astronom Giovanni Schiaparelli ohlásil objevení kanálů (v originále ), které on sám nejprve pokládal za přírodní útvar. Vlivem špatného překladu, kdy došlo k záměně přírodních kanálů za uměle vytvořené, se začaly kolem Marsu šířit příběhy o umírající civilizaci, která se snaží přivádět z polárních čepiček vodu do vysychajících oblastí kolem rovníku. Pozdější pozorování vyvrátilo existenci kanálů a první fotografické snímky povrchu i představu, že se na povrchu nachází tekoucí voda. Následná měření ukázala, že současný stav atmosféry dlouhodobější výskyt kapalné vody na povrchu neumožňuje.
Vědci studující snímky ze sondy Viking brzy začali rozeznávat struktury velmi nápadně se podobající pozemským oblastem, které vznikly vodní činností. Snímky ukazovaly rozsáhlá říční koryta, hluboké kanály, kaňony a objekty, které vypadaly jako starodávné pobřežní útvary. Následující sondy Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor, Mars Express či dvě povrchová vozítka Mars Exploration Rover ukázaly rozsáhlé oblasti, ve kterých existují důkazy o projevech tekoucí vody na povrchu planety. Někteří vědci dokonce tvrdí, že objevili oblast, kde tekla řeka 10 000× mohutnější než Mississippi.
V červnu roku 2000 došlo díky opakovanému snímkování bezejmenného kráteru sondou Mars Global Surveyor k náhodnému objevu, který naznačil, že se tekoucí voda v malém množství a po krátký čas na povrchu stále nachází. Pozdější studie ale vyvrátily účast vody na vzniku útvaru, spíše se jedná o výsledek svahového sesuvu jemnozrnného materiálu.
Metodika průzkumu Vědci využívají k detekci vody celou řadu vědeckých přístrojů založených na různém fyzikálním základu. Mezi nejjednodušší a nejstarší metody patří optické pozorování planety, které už v 17. století přineslo informace o existenci polárních čepiček Marsu. Astronomové ale tehdy byli odkázáni jen na optická pozorování, a tak nemohli jasně určit, z čeho jsou čepičky složeny.
V roce 1854 předložil William Whewell teorii, že se na Marsu nacházejí moře, země a pravděpodobně i mimozemský život. Na základě pozorování domnělých kanálu vydal v roce 1895 americký astronom Percival Lowell knihu „Mars“ a později v roce 1906 „“ či v roce 1910 „“. V roce 1894 začal americký astronom William Wallace Campbell provádět první spektroskopické analýzy atmosféry Marsu, které prokázaly, že atmosféra neobsahuje žádnou vodní páru a ani kyslík. V roce 1909 se Mars nacházel v nejlepší pozorovací pozici vůči Zemi od roku 1877, což za pomoci dokonalejších teleskopů přineslo důkazy, že kanály na Marsu ve skutečnosti neexistují a že se jednalo o optický klam. Definitivní pád teorie inteligentních Marťanů přinesla až první globální mapa planety pořízená sondou Mariner 9 v roce 1972.
S rozvojem technických možností lidstva rostla i výzkumná činnost na planetě Mars. Postupem času byly k Marsu vyslány první sondy (např. úspěšná sonda Mariner 4 z programu Mariner), které pořídily nejprve hrubé a později detailní snímky povrchu, čímž začala další fáze v hledání vody na povrchu pomocí fotografií. První snímky ukázaly, že se na povrchu tekutá voda v současnosti nenachází, ale současně se objevila celá řada důkazů, že v minulosti byla situace jiná. Fotografie ukazovaly říční sítě, koryta, oblasti připomínající pobřeží a další útvary, u kterých existovala velká pravděpodobnost, že vznikly vlivem tekoucí vody. Současně došlo k objevení sezónního počasí, které bylo později podrobně pozorováno v rámci sond Viking, které přistály na povrchu Marsu a po několik let prováděly podrobná meteorologická pozorování.
Mimo přímého pozorování povrchových projevů vody se využívají i další fyzikální zařízení pro detekci vody, a to jak v minulosti tak i v současnosti, na palubě obíhajících sond. Aktuálně se pro hledání vody využívá několik druhů přístrojů na sondách Mars Global Surveyor, Mars Express a hlavně na sondě Mars Odyssey, která je pro detekci vody a určování chemického složení povrchu vybavena neutronovým spektrometrem, čidlem gama záření a detektorem vysokoenergetických neutronů. Tyto přístroje mají za úkol detekovat přítomnost množství protonů v jádrech atomů, jež naznačují výskyt vody. Na základě těchto měření se zjistilo, že velká koncentrace vodíku je v oblasti pólů, což odpovídá složení polárních čepiček z vodního ledu. Problémem těchto zařízení je jejich schopnost proniknout řádově jen několik desítek centimetrů pod povrch planety a nemožnost tak zjistit skutečné zásoby vody v rámci celé planety.
Dalším prostředkem, jak se voda na Marsu hledá, jsou pojízdná vozítka či nepohyblivé sondy operující přímo na povrchu planety, které mohou provádět přímou chemickou analýzu povrchových hornin a tak detekovat minerály vzniklé působením vody. V minulosti na povrchu Marsu úspěšně přistály nepohyblivé sondy Viking, dále pak pojízdné vozítko Sojourner v rámci mise Mars Pathfinder, které zkoumalo oblast Ares Vallis. V současnosti se na povrchu nacházejí dvě funkční vozítka Spirit (místo přistání kráter Gusev) a Opportunity (místo přistání pláň Meridiani) v rámci mise Mars Exploration Rover. V roce 2008 přistála v severní polární oblasti další americká sonda Phoenix, která má za úkol zkoumat složení regolitu, obsah ledu a historii vody na planetě. 31. července 2008 sonda potvrdila přítomnost vody, ve formě ledu, který našla několik centimetrů pod povrchem Marsu.
Minulost náhled|vlevo|Hypotetický úbytek vody na Marsu dle NASA v miliardách let V dnešní době nepanuje jasná shoda o tom, jak Mars v dávné minulosti vypadal. Jedna část vědecké obce zastává teorii, že Mars vypadal podobně jako dnes – studený a s řídkou atmosférou. Tekutá voda na jeho povrchu se objevovala jen dočasně, když se uvolnila z napjaté kůry či byl rozpuštěn půdní led sopečnou činností. Obsah vody udržené planetou je také limitován její velikostí a tak i velikostí gravitační přitažlivosti.https://phys.org/news/2021-09-mars-habitability-limited-small-size.html - Mars habitability limited by its small size, isotope study suggests Druhá část zastává teorii, že Mars byl v minulosti teplejší s hustší atmosférou, která umožňovala výskyt oceánu tekuté vody po delší časové období.
Dle této teorie se předpokládá, že v minulosti byl povrch Marsu zaplaven oceánem, který se rozkládal nejspíše na severní polokouli v oblasti nížin, jelikož jižní část planety je tvořena tzv. Jižními vysočinami. Tento oceán existoval v období noachianu. Vlivem ochlazování planety během hesperianu došlo k jeho zamrznutí. Povrchová voda se přeměnila v led a část ji zřejmě unikla i do kosmického prostoru.
Následné erozivní procesy pohřbily část zmrzlého ledu pod povrch Marsu.
Díky fotografickým snímkům byly na povrchu Marsu rozlišeny morfologické pozůstatky vodní činnosti v podobě říčních koryt, sedimentů, pozůstatky zaplavených oblastí či relikty po rychlém úniku vody z kryosféry Marsu vlivem vulkanické aktivity. Předpokládá se, že jeden podobný obrovský únik vytvořil i údolí Valles Marineris, které vzniklo v dávné historii Marsu. Dalším příkladem může být Cerberus Fossae, u které se předpokládá vznik před 5 milióny let. Prolomení vyvrhlo vodu do oblasti Elysium Planitia, kde vytvořila ledové moře viditelné do dnešních dnů.
Otevřenou otázkou zůstává, jaká změna způsobila, že se klimatické podmínky na povrchu Marsu radikálně změnily tak, že tekoucí voda na jeho povrchu přestala existovat. Dle některých teorií globální změnu způsobil impakt obrovského tělesa, které změnilo rotační dobu či orientaci rotační osy. Další teorie předpokládají, že proces byl mnohem pozvolnější a že docházelo k postupnému ustávání sopečné aktivity, což vedlo k ochlazování planety. Část atmosféry současně unikala do okolního kosmického prostoru, což celý proces zamrznutí urychlilo. V současnosti se nedá jasně říci, co se přesně v historii na Marsu stalo. Obecnější shoda panuje v tom, že se na povrchu nacházela tekoucí voda přibližně před 4 až 3,5 miliardami let.
Řeky 200px|náhled|Ma'adim Vallis – koryto vyhloubené tekoucí vodou v oblasti kráteru Gusev (horní kráter, který dosahuje průměru 170 km)(Viking)
Snad nejsnadněji rozpoznatelné útvary vzniklé tekoucí vodou na povrchu v minulosti jsou vyschlé říční sítě, u kterých je velmi dobře vidět spádová oblast, ze které vodu získávaly. Jednotlivé potoky se spojují do říček a řek, které pak sváděly vodu z Jižních vysočin do severních nížin. Vzniklá koryta mají shodné znaky s těmi pozemskými, ať už se jedná o zařezávání do skalního podloží, vzniklé sedimenty či meandrující koryta řek. Říční sítě napovídají, že klima v historii Marsu muselo být jiné než to dnešní. Podobné sítě vznikají v oblastech, kde jsou dostatečně napájena tekoucí vodou, která na povrch dopadá z atmosférických srážek. Pro jejich vznik tak musel být Mars teplejší s proměnlivým počasím umožňujícím déšť. Novější výzkum ale ukazuje, že Mars nemusel být teplejší a vlhčí než je dnes a že řečiště spíše vznikala pod ledem či přímo působením ledovců.https://sciencemag.cz/reky-na-marsu-pry-tekly-pod-ledem/ - Řeky na Marsu prý tekly pod ledem
Předpokládá se, že řeky z povrchu planety zmizely přibližně v době před 3,5 miliardami let. Proti teorii o povrchových řekách hovoří fakt, že některá potenciální říční údolí nemají na svém dně vyhloubené říční koryto, kterým voda proudí. Někteří vědci se domnívají, že takto vzniklá údolí mohla vzniknout proudící vodou pod zemí a následným zřícením stropu do vzniklého vodního tunelu.
Zvláštní skupinou jsou obrovská řečiště vymykající se pozemským srovnáním, která mohou dosahovat 100 až 200 km na šířku a 1000 až 2000 km na délku vyskytující se převážně na severní polokouli. Předpokládá se, že tyto útvary jsou výsledkem obrovských záplav, ke kterým několikrát na povrchu Marsu došlo. Vznikají nejspíše jako projev porušení marsovské kůry vlivem impaktů nebo zemětřesení, ve které se nachází obrovské vodní rezervoáry a následným únikem této vody do okolí. Dle pozorování se zdá, že k těmto událostem došlo vícekrát v období mezi 2,5 až 1,5 miliardami let. Přesný mechanismus není doposud znám. Množství vody ale mohlo být tak obrovské, že mohlo umožnit vzniknout oceánu.
Oceán