Марс, некогда обладавший обильными запасами воды, сегодня представляет собой загадку относительно судьбы своих водных ресурсов. Ученые полагают, что за последние 3 миллиарда лет часть воды ушла под землю, но значительное количество испарилось в космос. Космический телескоп Хаббл и миссия MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) NASA теперь проливают свет на эту давнюю тайну.
Команда исследователей под руководством Джона Кларка из Центра космической физики Бостонского университета использовала данные Хаббла и MAVEN для оценки текущей скорости ухода атомов водорода в космос. Это позволило им проследить процесс потери воды в прошлом и получить представление об истории воды на Марсе.
Ученые измерили содержание водорода и дейтерия – формы водорода с дополнительным нейтроном, которая имеет вдвое большую массу. Из-за большей массы дейтерий улетучивается в космос медленнее, чем обычный водород. Со временем Марс потерял больше водорода, чем дейтерия, что привело к повышению соотношения дейтерия к водороду. Измеряя это соотношение, ученые могут оценить, сколько воды существовало в более теплые и влажные периоды на Марсе.
Исследователи обнаружили, что скорость потери водорода и дейтерия резко возрастает, когда Марс приближается к Солнцу. Ранее считалось, что эти атомы медленно поднимаются вверх через атмосферу, прежде чем улетучиться. Однако новые данные показывают, что атмосферные условия быстро меняются. По мере приближения Марса к Солнцу молекулы воды быстро поднимаются, высвобождая атомы водорода и дейтерия на больших высотах.
Понимание потери воды на Марсе имеет ключевое значение не только для понимания эволюции планет в нашей Солнечной системе, но и для изучения планет, вращающихся вокруг других звезд. Марс служит важной аналогией для понимания условий на далеких мирах и предоставляет ценную информацию об эволюции планет во всей галактике.
