Почему вода на Марсе испарилась в космос

Большинство ученых соглашаются, что когда-то Марс был теплым и влажным, и этому есть множество доказательств. Эти свидетельства заставляют задаться вопросом: куда исчезла вода?

Фото: Wikipedia by European Southern Observatory / M. Kornmesser, CC BY-SA 4.0

Поверхность Марса изобилует следами его водного прошлого: высохшие русла рек, древние озера и береговые линии. Марсоход Perseverance исследует кратер Джезеро, где когда-то было озеро, и находит минералы, которые могли образоваться только при наличии воды. Подобные находки были сделаны и марсоходом Curiosity в кратере Гейла.

Однако вода, создавшая эти ландшафты, исчезла. Часть воды сохранилась в полярных шапках, но большая ее часть либо ушла под землю, либо в космос. В 2018 году ученые нашли свидетельства существования подледникового озера в южном полярном регионе, но это не объясняет исчезновение всей воды.

Новое исследование, опубликованное в Science Advances, показывает, что большая часть воды Марса испарилась в космос. Ведущий автор исследования, Джон Кларк, астроном и директор Центра космической физики Бостонского университета, объясняет, что со временем Марс потерял значительные объемы воды, которые ушли через верхние слои атмосферы.

Исследование сфокусировано на водороде и его изотопе — дейтерии. Вода на Марсе расщепляется под воздействием ультрафиолетового света Солнца, и более легкий водород испаряется быстрее, чем дейтерий, что приводит к изменению соотношения этих элементов в атмосфере.

Космический аппарат NASA MAVEN, запущенный в 2013 году, наблюдает за атмосферой Марса и отслеживает потерю газа в космосе. Однако MAVEN не может наблюдать за выбросами дейтерия круглый год, и тут на помощь приходит космический телескоп Хаббл, который добавил данные за несколько лет. Совместное исследование данных MAVEN и Хаббла показало, что Марс теряет водород круглый год, но утечка дейтерия увеличивается, когда планета приближается к Солнцу.

Эти результаты позволяют лучше понять, как Марс потерял свою воду, и являются значительным шагом вперед в изучении этого вопроса. Исследование также показывает, что солнечные ветры и свет играют важную роль в потере воды Марсом, помогая атомам водорода и дейтерия покидать атмосферу планеты.

Этот процесс потери воды на Марсе также важен для понимания развития других планет, таких как Венера, Земля и экзопланеты, находящиеся в зонах обитания.

Уточнения

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размеру планета Солнечной системы. Наряду с Меркурием, Венерой и Землёй принадлежит к семейству планет земной группы. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. Из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей минералом маггемитом — γ-оксидом железа(III), Марс называют Красной планетой.