Co najmniej 30 proc. wody, która niegdyś istniała na Marsie, może być uwięzione w minerałach i skorupie planety. Naukowcy odkryli, że ok. 4 mld lat temu było na nim tyle wody, ile pozwoliłoby pokryć całą planetę oceanem o głębokości od 100 do 1500 metrów. To objętość połowy Oceanu Atlantyckiego. Wcześniej naukowcy sądzili, że po utracie przez Czerwoną Planetę ochronnego pola magnetycznego promieniowanie słoneczne i wiatr słoneczny pozbawiły ją znacznej części powietrza i wody. Nowych dowodów na istnienie wody na Marsie może dostarczyć łazik Perseverance.
Kilka miliardów lat temu Czerwona Planeta była znacznie bardziej niebieska. Według dowodów wciąż znajdujących się na powierzchni woda na Marsie tworzyła baseny, jeziora i głębokie oceany. Jeszcze 4 mld lat temu wody było tyle, że mogłaby pokryć całą powierzchnię planety oceanem o głębokości nawet 1500 metrów. To objętość w przybliżeniu odpowiadająca połowie Oceanu Atlantyckiego. Obecnie powierzchnia Czerwonej Planety jest sucha.
Najnowsze badania naukowców z Politechniki Kalifornijskiej i Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA wskazują jednak, że woda wciąż na Marsie istnieje. Została tylko uwięziona w minerałach i skorupie planety. Wcześniej naukowcy sądzili, że po utracie przez Czerwoną Planetę ochronnego pola magnetycznego promieniowanie słoneczne i wiatr słoneczny pozbawiły ją znacznej części powietrza i wody, która wyparowała do kosmosu.
– Ucieczka atmosferyczna nie wyjaśnia w pełni ilości wody, która według naszych danych kiedyś istniała na Marsie – podkreśla doktorantka Politechniki Kalifornijskiej Eva Scheller, która opublikowała swoje badania w prestiżowym czasopiśmie „Science”.
Naukowcy zbadali zakładaną ilość wody na Marsie w czasie we wszystkich formach (para, ciecz i lód) oraz skład chemiczny obecnej atmosfery i skorupy planety na podstawie analizy meteorytów. Wykorzystali także dane dostarczone przez łaziki i orbitery marsjańskie, zwracając przy tym szczególną uwagę na stosunek deuteru do wodoru. Zdecydowana większość atomów wodoru ma tylko jeden proton w jądrze atomowym, ok. 0,02 proc. występuje w postaci deuteru, który w jądrze ma proton i neutron. Lżejszy wodór szybciej ucieka w kosmos niż jego cięższy odpowiednik.
Porównując poziomy lżejszych atomów wodoru i cięższych atomów deuteru w próbkach marsjańskich, naukowcy mogą oszacować, ile zwykłego wodoru mogła utracić Czerwona Planeta w czasie. Ponieważ każda cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, szacunki utraty wodoru na Marsie odzwierciedlają zatem, ile wody zniknęło, gdy promieniowanie słoneczne rozbiło ją na Czerwonej Planecie na cząsteczki wodoru i tlenu.
– Cała ta woda została dość wcześnie odseparowana i potem nigdy nie wypłynęła – wskazuje Eva Scheller.
W ramach nowych badań naukowcy odkryli, że reakcje chemiczne mogły doprowadzić do tego, że 30–99 proc. wody pozostało na planecie. Reszta trafiła do kosmosu, co może wyjaśnić stosunek wodoru do deuteru obserwowany na Marsie.
– Ucieczka z atmosfery wyraźnie odegrała rolę w zmniejszeniu zasobów wody na Marsie, jednak odkrycia misji marsjańskich z ostatniej dekady wskazują na fakt, że istniał tam ogromny rezerwuar starożytnych uwodnionych minerałów, których formowanie z pewnością zmniejszyło dostępność wody z biegiem czasu – tłumaczy Bethany Ehlmann, profesor planetologii i zastępca dyrektora Instytutu Badań Kosmicznych im. Kecka.
Kiedy woda wchodzi w interakcję ze skałą, chemiczne wietrzenie tworzy gliny i minerały, które zawierają wodę jako część ich struktury. Taki proces zachodzi na Ziemi, ale i na Marsie. Ponieważ Ziemia jest aktywna tektonicznie, tworzy się nowa skorupa na granicach płyt, zwracając wodę i inne cząsteczki z powrotem do atmosfery. Mars jest w większości nieaktywny tektonicznie, więc jeśli powierzchnia wyschnie, to już na stałe.
Naukowcy czekają teraz na wyniki, które przekaże łazik Perseverance należący do NASA. Wylądował na Marsie w lutym i może pomóc doprecyzować szacunki, ile wody faktycznie zostało na Czerwonej Planecie.
– Badania, które opierały się na danych z meteorytów, teleskopów, obserwacji satelitarnych i próbek analizowanych przez łaziki na Marsie, pokazują, jak ważne jest badanie Czerwonej Planety na wiele różnych sposobów – mówi Eva Scheller.
