Nová šestiletá analýza vody na Marsu naznačuje, že Rudá planeta za poslední čtyři miliardy let ztratila ekvivalent vody v oceánu. Nicméně otázka, zda byl Mars někdy dostatečně teplý na to, aby hostil takový oceán, vyvolala debatu.
Výzkum provedený pomocí Very Large Telescope (VLT) Evropské jižní observatoře v Chile a podporovaný observatoří WM Keck a Infrared Telescope Facility NASA, oba na Havaji, odhalil, kolik vody uniklo z atmosféry Marsu během jeho historie. Výsledky naznačují, že ztracená voda mohla kdysi naplnit oceán v severních nížinách Marsu do hloubky až 1 míle (1,6 kilometru), čímž pokryla 19 procent povrchu rudé planety.
"Z toho vyplývá, že během první miliardy let na Marsu bylo k dispozici značné množství vody, což zvyšuje možnost, že starověký Mars byl obyvatelný," řekl Astrobiology Magazine Geronimo Villanueva, planetární vědec z Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu, Maryland.
Villanueva je hlavní autorkou článku popisujícího výsledky v březnu 2015 v časopise Science.
Villanuevův tým využil chemii molekul vody ke sledování historie vody na Marsu zpět v čase. Molekuly vody jsou dvě části vodíku a jedna část kyslíku, ale vodík může také přijít v alternativní formě jako „těžký“izotop zvaný deuterium, který má ve svém jádru proton a neutron, spíše než jediný proton, který mají běžné atomy vodíku.
Molekuly vody, které obsahují deuterium, se označují jako těžká (se dvěma atomy deuteria) nebo polotěžká (s jedním deuteriem a jedním atomem vodíku) voda a z dobrého důvodu může být běžná voda odstraněna z atmosféry Marsu a hodně ztracena ve vesmíru. jednodušeji.
"Po dlouhou dobu bude lehčí forma unikat přednostně vzhledem k těžké formě," řekla Villanueva.
Během miliard let tato preferenční ztráta vody způsobila, že Mars je obohacen o polotěžkou vodu ve srovnání s běžnou vodou o faktor sedmkrát větší, než je poměr ve vodě na Zemi. Extrapolací zpět ze současného poměru „normálního“vodíku k deuteriu a začleněním faktorů, jako jsou srážky mezi molekulami vody a převládající molekulou v atmosféře Marsu, oxidem uhličitým, byl Villanuevův tým schopen vypočítat, kolik vody Mars ztratil.
Mars má samozřejmě stále vodu uzavřenou ve svých polárních čepičkách a pod zemí. Pokud byste mohli vzít všechnu vodu, která dnes existuje na Marsu, a dát ji na povrch v kapalné formě, vytvořilo by se oceán hluboký 21 metrů. Mars však ztratil tolik vody – více než všechnu vodu v pozemském Severním ledovém oceánu – že v minulosti mohl potenciálně vytvořit oceán hluboký 449 stop (137 m). To však bledne ve srovnání se Zemí, která má dostatek vody pro globální oceán hluboký několik kilometrů.
Robin Wordsworth, planetární vědec z Harvard School of Engineering and Applied Sciences, který se studie nezúčastnil, neinterpretuje výsledky jako nutně popisující obyvatelnou planetu.
"Jejich výsledky jsou zcela v souladu s převážně chladným, ledovým scénářem pro raný Mars," řekl Wordsworth. "Globální hloubka 137 metrů stále znamená relativně suchou planetu a neumožňuje hluboký severní oceán. Voda mohla být spíše ve formě ledu než kapaliny."
Pokud má Wordsworth pravdu, pak to, co se zpočátku mohlo zdát být přínosem pro teorie, že Mars byl kdysi teplý a vlhký po dlouhou dobu, nemusí být nic takového. Přestože na celém Marsu vidíme důkazy, že voda kdysi volně proudila, prořezávala říční kanály a rokle, šířila se do záplavových oblastí a měnila chemii minerálů blízko povrchu, takový důkaz mohl vzniknout působením kapalné vody v relativně krátkém časovém období. Pokud by Mars skutečně měl severní oceán, klima planety by muselo být teplé alespoň první miliardu let.
Podle Bethany Ehlmannové z Kalifornského technologického institutu v Pasadeně jsou důkazy o severním oceánu poskrovnu.
"Oceán je zajímavá možnost," řekla. "Ale mineralogické důkazy, jako jsou uhličitany nebo evapority, které jsou typické pro důkazy pro velké oceánské pánve Země, nebyly na severu nalezeny, i když výzkumníci stále hledají."
Villanueva zůstává v této věci optimistický.
"Z našich výsledků je obtížné posoudit teplotu starověkého Marsu a jak dlouho byla voda v kapalné formě," řekl. "Naše výsledky však naznačují, že v minulosti bylo k dispozici značné množství vody."
Zásadní otázky zůstávají. Součástí Villanuevovy studie bylo určit vzorce sezónního mikroklimatu na Marsu a zjistit, zda existují nějaké další zdroje vody, které prošly do atmosféry kromě té, která pochází z ledových čepic. Kromě toho bude kosmická loď MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) NASA, která je nyní na oběžné dráze kolem Rudé planety, aby prozkoumala historii atmosféry Marsu, schopna odloupnout nové vrstvy v tajemství vody na Marsu.
"Stále nevíme, jak molekuly unikají," řekl. "Sofistikovanější měření MAVEN nám poskytnou mnohem lepší představu o tom, jak a kdy molekuly utekly z Marsu."
Nové výsledky omezily naše představy o tom, kolik vody mohlo být na povrchu rudé planety již dávno, ale neposkytují žádné konkrétní informace o obyvatelných podmínkách. Nyní doufáme, že MAVEN projde posledním úsekem a poskytne nám nezvratnou historii vody na Marsu, uvedli výzkumníci.
