Ученые изучили данные с шести приборов, установленных на три аппарата, и нашли новое объяснение тому, куда могла подеваться вода, существовавшая на Марсе в прошлом. Они считают, что пылевые бури выталкивают воду в атмосферу Красной планеты, где она активно разрушается круглый год, сообщает Science Alert.

По мнению ученых, в прошлом на Марсе существовало достаточно воды для того, чтобы покрыть его поверхность океаном глубиной 100 метров. Для того, чтобы определить это, они используют метод соотношения дейтерия и водорода (D/H).

[see_also ids="669158"]

Дейтерий, более тяжелый изотоп водорода, составляет небольшой процент атомов этого элемента в молекулах воды. Эта слегка более тяжелая версия воды — известная как «тяжелая вода» — с меньшей вероятностью будет вынесена высоко в атмосферу, где она впоследствии разрушается ультрафиолетовым излучением, а образовавшиеся атомы водорода уносятся солнечным ветром. Со временем соотношение дейтерия к обычному водороду в воде увеличивается, поскольку все больше и больше более легкой формы элемента уносится ветром.

Ученые измерили соотношение D/H на Марсе, и оно оказалось в пять-восемь раз выше, чем на Земле. Экстраполируя эти расчеты, можно сказать, что на Марсе было достаточно воды, чтобы покрыть большую часть его поверхности на глубину нескольких сотен метров, возможно, в виде льда.

Чтобы понять, куда эта вода делась, необходимо понимать марсианские времена года. У Красной планеты, как и у Земли, есть наклон оси вращения, а значит, на ней меняются сезоны. Но ее орбита более эллиптическая. Это значит, что одно «лето», когда планета находится ближе к перигелию (ближайшей к Солнцу точке), намного теплее, чем другое, когда она приближается к афелию — самой дальней точке от Солнца. То есть, лето на юге Марса намного теплее, чем на севере. До этого ученые считали, что вода попадает в атмосферу только в относительно теплые периоды южного лета.

Но в новом исследовании ученые опровергают это предположение. Они показывают, что вода попадает в атмосферу в результате очень специфического шторма в северном полушарии. Более теплое лето увеличивает потерю влаги из-за процесса, при котором вода попадает в верхние слои атмосферы, где она менее защищена от ультрафиолетового излучения, которое расщепляет ее на составляющие молекулы.

Во время пылевых бурь южного лета пыль выталкивается в средние слои атмосферы, где нагревает воздух примерно на 15 градусов Цельсия. Обычно на этой высоте образуются облака водяного льда, удерживающие воду за счет замерзания ее молекул.  Из-за повышения температуры, связанного с пылью, эти ледяные облака перестают образовываться, позволяя воде подниматься выше в верхние слои атмосферы во время бурь, где она разрушается под влиянием радиации.

Ранее ученые считали, что это происходит только во время южного лета. Но данные с аппаратов ExoMars, Emirates Mars Mission и Mars Reconnaissance Orbiter зафиксировали сильную бурю во время северного лета в 37-й марсианский год (2022-2023 годы на Земле), подобной которой раньше не наблюдалось.

Она вызвала тот же процесс разрушения воды, который ожидается во время южного лета. Это указывает на то, что циклы пылевых бурь выбрасывают воду в атмосферу Марса круглый год. То есть, ее разрушение не зависит от времен года.

Ранее ученые выяснили, что один из самых древних марсианских метеоритов, упавших на Землю, содержит больше воды, чем предполагалось.