Zaskakujące wieści z Marsa! Woda istniała tam naprawdę
Gęsta atmosfera bogata w parę wodną, a przy tym również temperatura odpowiednia do utrzymywania wody w stanie płynnym przez miliony lat. To brzmi, jak pierwszy lepszy opis warunków panujących na Ziemi, lecz tym razem dotyczy on początkowych etapów istnienia Marsa.
W czasopiśmie Earth and Planetary Science Letters naukowcy opisują opracowany model ewolucji marsjańskiej atmosfery, który łączy wysokie temperatury po uformowaniu się planety z powstaniem pierwszych oceanów i atmosfery.
Cyrkulacja wodoru
Wynika z niego, że para wodna była skoncentrowana w niższych warstwach atmosfery, a górne warstwy pozostawały suche. Podobna sytuacja ma obecnie miejsce na Ziemi, gdzie spora część wilgoci kondensuje się w postaci chmur w troposferze, na wysokości do 20 kilometrów.
Wodór cząsteczkowy, który nie połączył się z tlenem w cząsteczkę wody, był wynoszony w górne partie atmosfery marsjańskiej, gdzie umykał w kosmos. Założenie to pozwala na bezpośrednie powiązanie tego modelu z pomiarami łazika Curiosity.
Kiedyś to było
Naukowcy odpowiedzialni za badanie są przekonani, że stworzyli model przeoczonego wcześniej rozdziału historii Marsa. Istotnym dla jego zrozumienia może okazać się zwrócenie uwagi na to, że dawno temu atmosfera Marsa była zdecydowanie gęstsza niż obecnie (około 1000 razy) i składała się głównie z cząsteczek zawierających dwa atomy wodoru.
To kluczowe odkrycie, ponieważ wiadomo, że wodór w tej postaci jest silnym gazem cieplarnianym w gęstym środowisku. W atmosferze o tym składzie zaistniałby efekt cieplarniany, który byłby zdolny utrzymywać wodę w stanie ciekłym przez miliony lat.
Model zgodny z pomiarami
Interesujący okazuje się również stosunek deuteru (ciężkiego izotopu wodoru) do wodoru w różnych próbkach marsjańskich, obejmujących meteoryty oraz elementy badane przez Curiosity. Meteoryty z Marsa to skały magmowe z płaszcza marsjańskiego, które powstały w czasach, gdy Mars wyróżniał się jeszcze aktywnością wulkaniczną.
Woda rozpuszczona w próbkach magmowych pochodzących z płaszcza na Marsie wykazuje stosunek deuteru do wodoru na podobnym poziomie, co pomiar wykonany w oceanach na Ziemi. Dowodzi to, że woda na obydwu planetach pochodziła z tego samego źródła we wczesnym Układzie Słonecznym.
Curiosity zmierzył stosunek deuteru do wodoru w glinach mających 3 miliardy lat i odkrył, że tam jest on 3 razy większy niż w oceanach na Ziemi. Jedynym procesem, który może być odpowiedzialny za taki poziom stężenia deuteru, jest utrata lżejszego izotopu wodoru w kosmos.
Model pokazuje, że jeśli atmosfera marsjańska zawierała wodór dwuatomowy w momencie formowania się planety, to wody powierzchniowe byłyby naturalnie wzbogacane w deuter o współczynniku 2-3 razy większym w porównaniu do wnętrza Marsa. To z kolei potwierdziłoby obserwacje naukowców. Deuter częściej tworzy wodę w przeciwieństwie do wodoru cząsteczkowego, który wychwytuje zwykły wodór i ucieka z górnej atmosfery.
