Марс когда-то был теплой и влажной планетой, с обширными водоемами и, вероятно, даже жизнью. Однако за последние 3 миллиарда лет значительная часть воды исчезла, и ученые до сих пор пытаются выяснить, куда она делась. Основные участники этого исследования — NASA и его миссии Hubble и MAVEN, которые обеспечивают важные данные о марсианской атмосфере и ее взаимодействии с солнечным ветром.
Миссия MAVEN, запущенная в 2013 году, направлена на изучение атмосферы Марса и ее потерь в космос. В то время как Hubble предоставляет долгосрочные данные о состоянии атмосферы, MAVEN фокусируется на текущих процессах. Совместный анализ данных этих миссий позволяет создать более полное представление о динамике утечки воды с Марса и ее историческом контексте.
Одним из ключевых аспектов исследования является анализ соотношения водорода и дейтерия в марсианской атмосфере. Дейтерий — это изотоп водорода, который имеет нейтрон в ядре и, следовательно, более тяжелый. Это соотношение позволяет ученым оценить количество воды, которая существовала на Марсе в прошлом, а также скорость ее утечки в космос.
Исследования показали, что молекулы воды распадаются под воздействием солнечного света, и водород уходит гораздо быстрее, чем дейтерий. Это приводит к изменению соотношения этих элементов в атмосфере, что служит индикатором утечки воды. Данные, собранные с помощью Hubble и MAVEN, позволили команде ученых экстраполировать скорость утечки назад во времени, предоставив уникальную возможность оценить, сколько воды было на Марсе в теплые и влажные эпохи.
Кроме того, исследование выявило, что атмосфера Марса гораздо более динамична, чем считалось ранее. Влияние солнечного ветра и изменения температуры приводят к тому, что водород и дейтерий быстро покидают атмосферу, особенно когда планета находится близко к Солнцу. Это открытие ставит под сомнение прежние представления о том, как молекулы поднимаются в атмосферу и вырываются в космос.
Результаты исследования имеют далеко идущие последствия для понимания не только Марса, но и других планет. Понимание процессов утечки воды может помочь астрономам оценить потенциальную обитаемость экзопланет, находящихся в обитаемой зоне своих звезд. Эти данные могут стать основой для будущих исследований, направленных на поиск жизни на других планетах.
Если ученые смогут более точно определить, как и почему вода исчезла с Марса, это может повлиять на выбор целевых планет для будущих миссий и исследований. Успехи в этой области могут также улучшить технологии и методы, используемые для изучения других планет, что откроет новые горизонты в астрономии и планетологии.