Te tudod, hogy hova tűnt a Marsról a víz?

Valaha óceánok borították és folyók szelték át a Mars felszínét, de ma már csak egy sivár, száraz pusztaság. A bolygó egykor bőséges vízkészlete az elmúlt 3 milliárd év során fokozatosan eltűnt. A kérdés azonban az, hogy hová lett ez a víz?

A tudósok két fő elméletet állítottak fel a Mars vízének sorsáról. Az egyik szerint a víz a bolygó kérgébe szivárgott és ott fagyott meg, míg a másik szerint a víz atomjaira bomlott és az űrbe távozott. Bár mindkét forgatókönyv izgalmas, jelen cikkben a második verzióval foglalkozunk.

A Mars légkörének elveszett hidrogénje

A Mars atmoszférájában található vízmolekulákat a napfény lebontja hidrogénné és deutériummá, azaz „nehéz hidrogénné”. A deutérium egy neutronnal nehezebb, ezért lassabban távozik az űrbe. Ennek eredményeként az idők során egyre több hidrogén távozott, míg a deutérium aránya fokozatosan megnövekedett. E változó arány alapján a tudósok következtetni tudnak arra, mikor volt még bőséges vízkészlet a bolygón.

A MAVEN és a Hubble szerepe

A Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) űrszonda adatgyűjtése döntő szerepet játszott a Mars vízveszteségének kutatásában, ám a hosszú Mars-téli időszakok alatt nehezen tudta érzékelni a deutérium kibocsátásait. Ezen a ponton lépett be a Hubble Űrteleszkóp, amely pótolta az adathiányt. A Hubble által gyűjtött adatok – egészen 1991-ig visszamenően – jelentős mértékben hozzájárultak a bolygó vízveszteségének vizsgálatához.

Egy turbulens légkör

A Mars légköre nem statikus, hanem rendkívül dinamikus. A bolygó közelsége a Naphoz lehetővé teszi, hogy a vízmolekulák gyorsan áthaladjanak az atmoszférán, majd atomjaik a magasabb rétegekben kilökődjenek. Az atomok távozása olyan gyors, hogy extra energiát igényel a folyamat megmagyarázásához. Ez a felfedezés egy sokkal komplexebb képet fest a Mars atmoszférájáról, mint korábban gondolták.

A napszél hatása

A Napból érkező töltött részecskék áramlása, az úgynevezett napszél, közvetlenül befolyásolja a Mars atmoszféráját. Mivel a Marsnak nincs globális mágneses mezeje, mint a Földnek, a napszél közvetlenül érintkezik a légkörrel, és fokozatosan kiszedi a könnyebb gázokat, köztük a hidrogént is. Ez a folyamat eónokon keresztül hozzájárult a vízkészletek drasztikus csökkenéséhez.

Izotópelemzés: kulcs a múlt felderítéséhez

A Mars vízveszteségének vizsgálatában az izotópelemzés kiemelkedő szerepet játszik. A hidrogén és a deutérium arányainak tanulmányozása segít megérteni, mennyi víz volt egykor jelen, és milyen körülmények uralkodtak a bolygón akkoriban. Az ilyen vizsgálatok összehasonlítása a Föld folyamataival lehetőséget ad arra, hogy jobban megértsük a víz megőrzésének és elvesztésének mechanizmusait.

A kozmikus puzzle darabjai

A Mars víztörténetének feltárása túlmutat a Naprendszerünkön. A Föld méretű exobolygók kutatásában a Mars, a Vénusz és a Föld modellként szolgálnak, hogy megértsük az ilyen bolygók fejlődési folyamatait és azok vízkészleteinek sorsát. Ahogy egyre több ilyen távoli világot fedezünk fel, a Mars vízvesztesége segíthet választ adni arra, milyen feltételek szükségesek ahhoz, hogy egy bolygó megőrizze élethez szükséges vízkészleteit.

Forrás: Science Advances