Марс когда-то был небольшим, влажным и синим миром, но в течение последних 4 миллиардов лет Марс высох и превратился в пустыню.
Но сколько воды было на Марсе? По данным исследования, опубликованного в журнале Science, марсианское северное полушарие вероятно было покрыто океаном, охватывающим площадь, равную площади Атлантического океана, с глубиной в некоторых местах до 1,6 километров (1 миля).
"Наше исследование дает оценку тому, сколько воды когда то было на Марсе", - сказал Джеронимо Вильянуэва, из Goddard Space Flight Center NASA в Гринбелте, штат Мэриленд.
В течение 6 лет Вильянуэва и его команда использовали телескоп Very Large Telescope в Чили, инструменты обсерватории Кека и инфракрасный телескоп НАСА, который находится на горе Мауна-Кеа на Гавайях, для изучения распределения молекул воды в атмосфере Марса. Это помогло им создать всеобъемлющую карту распределения воды и сезонных изменений.
Становится ясно, что в течение много эонов, Марс потерял большую часть своей атмосферы в космос. Это также относится и к воде.
Вода в океанах Земли содержит молекулы Н2О, то есть атом водорода, связанный с 2 атомами кислорода, и, в меньших количествах не столь знакомую молекулу HDO. HDO представляет собой тип молекулы воды, в которой содержится один атом водорода, один атом кислорода и один атом дейтерия. Атом дейтерия – это изотоп водорода. В то время как водород состоит из одного атома протона и электрона, дейтерий состоит из одного протона, одного нейтрона и одного электрона. Таким образом, из-за дополнительного нейтрона в дейтерии, молекулы HDO немного тяжелее, чем обычные молекулы.
Также известная «полу-тяжелая вода», HDO менее восприимчива к выпариванию и потери в космос, так что логика подсказывает, что если простая вода выпарилась (или сублимировала) в космос, то HDO могла и остаться.
С помощью мощных наземных обсерваторий, исследователи смогли определить распределение молекул HDO и молекул Н2О и сравнить их отношения к жидкой воде, которая находится в своем естественном состоянии.
Особый интерес представляет собой северный и южный полюс Марса, где ледники, содержащие водяной лед и углекислый газ сохранились до наших дней. Вода, содержащаяся в ледниках, как полагают ученые, отражает основные этапы эволюции воды, начиная с влажного Нойского периода Красной планеты (примерно 3,7 миллиарда лет назад) и до сегодняшнего дня. Оказывается, что вода, заключенная в этих полярных регионах, обогащена HDO с коэффициентом 7, по сравнению с водой в океанах Земли. Это, по данным исследования, указывает на то, что Марс потерял объем воды в 6,5 раза больше, чем содержится в настоящее время на ледниках.
Таким образом, первоначальный объем океана Марса должен был достигать, по крайней мере, 20 миллионов кубических километров.
Принимая во внимание глобальные особенности местности Марса, большая часть воды была бы сконцентрирована вокруг северных равнин, в области, где преобладают низменные земли.
"Учитывая количество воды, которое потерял марс, весьма вероятно, что Марс оставался влажным в течение более длительного периода времени, чем считалось ранее", - сказал Майкл Мамма из Goddard Space Flight Center NASA в Гринбелте.