Днес по-голямата част от Марс е суха като пустиня, с изключение на ледените отлагания в полярните му региони. Къде е отишла останалата вода?
Част от нея е изчезнала в космоса. Водните молекули, атакувани от частици слънчев вятър, са се разпаднали на водородни и кислородни атоми, а тези, особено по-леките водородни атоми, са изскочили от атмосферата и са се изгубили в космоса.
Но по-голямата част от водата, заключава ново проучване, е слязла, засмукана в скалите на червената планета. И там остава, заклещена в минерали и соли. Всъщност до 99% от водата, която някога е течала на Марс, все още може да бъде там, изследователи изчисляват в статия, публикувана в списание Science.
Данните от последните две десетилетия роботизирани мисии до Марс, включително марсоходът на НАСА Curiosity и Mars Reconnaissance Orbiter, показват широко разпространение на това, което геолозите наричат хидратирани минерали.
„Стана много, много ясно, че е обичайно и не рядко се срещат доказателства за станалото изменение на водата“, казва Бетани Елман, професор по планетарна наука в Калифорнийския технологичен институт и един от авторите на статията.
Елман казва, че тъй като скалите се променят от течната вода, водните молекули се включват в минерали, като глини. „Водата ефективно се улавя в кората“, казва тя.
За да получат представа за количеството вода, планетарните учени говорят за „глобален еквивалентен слой“ – тоест, ако Марс бъде приравнен до еднородна, безлична топка, колко дълбока би била водата? Учените изчисляват, че дълбочината би била от 100 до 1500 метра.
Според тях най-вероятната дълбочина е около една четвърт от водата, която днес е в Атлантическия океан.
Данните и симулациите също показват, че водата почти е изчезнала преди 3 милиарда години, около времето когато на Земята животът се е състоял от едноклетъчни микроби в океаните.
„Това означава, че Марс е сух от доста дълго време“, каза Ева Шелер, също от Калтех, която е водещ автор на научната статия.
Днес все още има вода, еквивалентна на глобален океан с дълбочина от 20 до 40 метра, но това е най-вече количеството замръзнало в полярните ледени шапки.
Планетарните учени отдавна са се сблъсквали с древни доказателства за течаща вода, издълбана в марсианската повърхност – гигантски каньони, редици корита на криволичещи реки, канали и делти, където реките изхвърляли утайките в езера.
Най-новият роботизиран изследовател на Марс, „Персеверанс“, който кацна миналия месец в кратера Джезеро, ще бъде насочен към делтата на реката, вливала се някога в днес сухото езеро, с надеждата да открие признаци от минал живот.
Без машина на времето няма как директно да се наблюдава колко вода е имало на по-младия Марс преди повече от 3 милиарда години. Но водородните атоми, плаващи днес в атмосферата на Марс, запазват призрачен намек за древния океан.
На Земята около 1 на 5000 водородни атома е версия, известна като деутерий, която е два пъти по-тежка, тъй като ядрото й съдържа както неутрон, така и протон. (Ядрото на водородния атом от общ вид има само протон, без неутрони.)
Но на Марс концентрацията на деутерий е значително по-висока, около 1 на 700 водородни атома. Учени от Центъра за космически полети Госард на НАСА, от който съобщиха за това откритие през 2015 г., заявяват, че това може да се използва за изчисляване на количеството вода, която Марс някога е имал.
Марс вероятно е започнал с подобно съотношение на деутерий към водород като на Земята, но фракцията на деутерий се увеличава с течение на времето, когато водата се изпарява и водородът се губи в космоса, а по-тежкият деутерий е по-малко вероятно да избяга от атмосферата.
Проблемът с тази история, каза Реню Ху, учен от лабораторията за реактивно задвижване на НАСА и друг от авторите на настоящата научна статия е, че Марс не губи водорода достатъчно бързо.
Измерванията от орбитата на Mars Atmosphere и Volatile Evolution, или MAVEN на НАСА, показаха, че настоящият темп, екстраполиран в продължение на 4 милиарда години, „може да отчете само малка част от загубата на вода“, каза Ху. „Това не е достатъчно, за да обясни голямото изсъхване на Марс.“
Това доведе до новото изследване, което заключава, че по-голямата част от водата е влязла в скалите.
„Това е много интересно ново проучване, при което много процеси се комбинират, за да осигурят алтернативни сценарии за съдбата на водата на Марс“, пише Геронимо Вилануева, един от учените от НАСА, извършили по-ранните измервания на деутерий.
„Това отваря възможността за още по-влажно минало и че скалите на Марс сега задържат повече вода, отколкото първоначално сме предполагали.“
Все пак, вероятно водата няма да е от голяма полза за заселниците от Земята. „Количеството й в скалата е много малко“, казва Шелер.
За да се освободи водата, уловена в минерали, се изисква нагряването им до високи температури. „Ще трябва да „сготвим“ много голямо количество скала, за да имаме нещо, което да е от полза“, каза Шелер.
Илън Мъск, основателят на SpaceX, който мечтае един ден да изпрати колонисти на Марс, размишлява за детонирането на ядрени бомби на Марс, за да разтопи ледените шапки и да затопли планетата, правейки я по-гостоприемна. Тези експлозии също биха освободили част от водата в хидратираните минерали, въпреки че Шелер отказа да спекулира каква част.
Майкъл Майер, водещият учен от програмата за изследване на Марс на НАСА, казва: „Само ще спомена, че ядрената бомбардировка на някоя планета обикновено не е добър начин да я направим по-обитаема.“
На Земята водата също се абсорбира в скалите, но не остава там безкрайно дълго. Движението на земната кора изтласква камъни надолу в мантията, където те се топят и след това разтопената скала – и водата – се връща нагоре през вулканите. На Марс вулканизмът, подобно на течната вода, изглежда отдавна е изчезнал.
