Mars był dawniej obiektem w zdecydowanie większym stopniu przypominającym obecną Ziemię. Istnieją dowody na występowanie tam rzek, jezior, a nawet mórz. Wielką niewiadomą pozostaje to, czy kiedykolwiek na Czerwonej Planecie rozwinęło się życie. Osobną kwestię, również słabo poznaną, stanowiła ucieczka tamtejszej wody.
Ostatnie postępy dotyczące prób rozwikłania tej zagadki zostały poczynione dzięki danym dostarczonym przez misje Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz sondy MAVEN (Mars Atmopshere and Volatile Evolution). Członkowie zespołu badawczego oddelegowanego do analizy tych informacji zaprezentowali wyciągnięte wnioski na łamach Science Advances.
Czytaj też: Te dowody zmieniają wszystko. Na Marsie jednak może być życie! Naukowcy: To absolutne szaleństwo!
Jak wyjaśnia John Clarke z Uniwersytetu Bostońskiego, istnieją dwa sposoby na zniknięcie wody z powierzchni planety. Pierwszy obejmuje jej zamarznięcie pod ziemią, natomiast drugi odnosi się do tzw. ucieczki atmosferycznej. Ten drugi wariant zakłada rozbicie cząsteczek wody na atomy i ich przejście przez warstwy górnej atmosfery aż do przestrzeni kosmicznej.
Istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że głęboko pod powierzchnią, na pułapie rzędu 10-20 kilometrów, faktycznie znajdują się zbiorniki wypełnione wodą. Poza tym niewielkie ilości lodu są zlokalizowane w obrębie polarnych czap lodowych. Obserwacje wykazały, iż latem lód ten może sublimować. W efekcie powstaje para wodna, która krąży od bieguna do bieguna.
Naukowcy próbowali określić, w jakim tempie zachodzi ucieczka wodoru z Marsa oraz co wpływa na postępowanie tego zjawiska
Część takiego gazu podlega zjawisku fotodysocjacji przy udziale promieniowania ultrafioletowego emitowanego przez Słońce. Prowadzi to do rozbicia cząsteczek wody na atomy: tlen może napędzać utlenianie innych substancji bądź wiązać się z węglem, tworząc dwutlenek węgla. Z kolei wodór ucieka w przestrzeń kosmiczną i opuszcza obszar Czerwonej Planety.
Dzięki obserwacjom prowadzonym przez Hubble’a i MAVEN naukowcy próbowali określić przebieg tej ucieczki. Zwrócili uwagę na deuter, czyli ciężką formę wodoru, która z tego względu nie podlega opisywanemu zjawisku – a już na pewno nie w równie wysokim tempie. Jako że wodór powinien z biegiem czasu znikać, a deuter nie, to określenie ich stosunku pozwala ustalić tempo ucieczki atmosferycznej tego pierwszego.
Czytaj też: Gigantyczny ocean ukryty na Marsie. Poszukiwacze życia pozaziemskiego od lat czekali na tę wiadomość
Idąc tym tokiem myślenia i przy założeniu, że początkowy stosunek wodoru i deuteru był na Marsie podobny, jak na Ziemi, członkowie zespołu badawczego doszli do intrygujących wniosków. Ich zdaniem obecny współczynnik jest od 8 do 10 razy wyższy na korzyść deuteru. To z kolei prowadzi do szacunków na temat ilości wody, która na przestrzeni miliardów lat zniknęła z Marsa.
Sam fakt, że dawniej na Czerwonej Planecie występowały duże ilości tego życiodajnego płynu nie musi zaskakiwać. Niespodziankę stanowi natomiast rola Słońca w całym procesie. Zdaniem autorów ucieczka atmosferyczna wodoru ma tam sezonowy charakter. Kiedy Mars znajdzie się w peryhelium, czyli najbliższym punkcie względem naszej gwiazdy, to tempo utraty wodoru zdecydowanie rośnie. Zupełnie odwrotnie dzieje się w aphelium, czyli punkcie wyjątkowego oddalenia Czerwonej Planety od Słońca.
