Wohin ging das flüssige Wasser des Mars? Eine neue Theorie enthält neue Hinweise.

Heute ist der Mars eine eisige Wüste. Aber dehydrierte Deltas und Flussufer zeigen, dass einst Wasser über die Pflanzenoberfläche floss. Wo ist das alles geblieben? Wissenschaftler haben jahrzehntelang versucht, diese Frage zu beantworten, in der Hoffnung zu verstehen, wie der Mars zu einer trockenen Wüste wurde, während die benachbarte Erde ihr Wasser hielt und ein biologisches Paradies wurde.

Durch das Ausfüllen der Beobachtungen des roten Planeten in neuen Modellen schuf ein Team von Geologen und Atmosphärenwissenschaftlern ein neues Bild der Vergangenheit des Mars: Ein Großteil des alten Wassers des Planeten könnte in Mineralien in der Kruste eingeschlossen sein, wo es bis dahin verbleibt Tag.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass der größte Teil des Marswassers in den Weltraum entweicht, da die Atmosphäre durch die Sonnenstrahlung entfernt wurde. Aber diese neue Studie, die heute in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Wissenschaft und in diesem Jahr virtuell präsentiert Mond- und Planetenwissenschaftskonferenzkommt zu dem Schluss, dass das Wasser des Mars sowohl einen atmosphärischen Exodus als auch eine geologische Traktion hatte.

Je nachdem, mit wie viel Wasser Sie beginnen, schätzt das neue Modell, dass zwischen 30 und 99 Prozent davon in Mineralien in der Erdkruste absorbiert werden, während der verbleibende Anteil in den Weltraum entweicht. Es ist eine große Serie, und beide Prozesse haben wahrscheinlich eine Rolle gespielt, also „liegt die Realität irgendwo“, sagt er Briony Horgan, ein Planetenwissenschaftler an der Purdue University, der nicht an der neuen Studie beteiligt war.

Wenn das neue Modell korrekt ist, muss die Geschichte der Adoleszenz des Planeten neu geschrieben werden. All das Wasser, das heute vermutlich in der Marskruste eingeschlossen ist, bedeutet, dass der Planet in seiner Jugend viel mehr Oberflächenwasser hatte als von früheren Modellen geschätzt – und dass die frühe Periode möglicherweise noch besser für das mikrobielle Leben war als bisher angenommen.

„Dieser Artikel bietet die Möglichkeit eines einst blauen Mars, auch für kurze Zeit“, sagt Paul Byrne, ein Planetenwissenschaftler an der North Carolina State University, der nicht an der neuen Studie beteiligt war.

Vom Einweichen bis zum Trocknen

Eine Vielzahl von ausgetrockneten Flussbetten, Deltas, Seebecken und Binnenmeeren machen deutlich, dass der Mars einst reichlich Wasser auf seiner Oberfläche hatte. Es könnte sogar einen oder mehrere verschiedene Ozeane auf der Nordhalbkugel gegeben haben, obwohl dies Gegenstand intensiver Debatten ist. Heute, abgesehen von einer möglichen Reihe von salzigen Untergrund Mehr und GrundwasserleiterDer größte Teil des Marswassers befindet sich in den Polkappen oder in Eis, das unter der Oberfläche vergraben ist.

Durch die Untersuchung der Chemie von Mars-Meteoriten unterschiedlichen Alters und die Verwendung des Curiosity Rover der NASA zur Untersuchung antiker Gesteine ​​und zur Messung der aktuellen Marsatmosphäre konnten Wissenschaftler abschätzen, wie viel Oberflächenwasser wie Eis, flüssiges Wasser oder Wasserdampf an verschiedenen Stellen in der Erde ansteigen würde Geschichte des Mars präsent sein. Sie denken, wenn das gesamte Wasser in den frühesten Perioden in flüssiger Form war, Es kann den gesamten Planeten in einem flachen Ozean von 150 bis 800 Fuß Tiefe bedecken.

Der Mars hatte in der Vergangenheit eine größere Atmosphäre und sein Druck hat es ermöglicht, dass flüssiges Wasser an der Oberfläche vorhanden ist. Aber die Nutzung der MAVEN-Umlaufbahn der NASA hat genauso viel gefunden wie die Atmosphäre des Planeten wurde vom Sonnenwind abgestreift– Aufgeladene Teilchen, die von der Sonne fließen – vielleicht nur 500 Millionen Jahre nach der Entstehung des Mars. Die Gründe, warum dies nicht klar ist, obwohl der frühe Verlust des schützenden Magnetfelds des Planeten wahrscheinlich eine entscheidende Rolle gespielt hat.

In jedem Fall verdunstet diese atmosphärische Auslöschung etwa 90 Prozent des Oberflächenwassers des Mars, wodurch der Wasserdampf durch ultraviolette Strahlung aufgebrochen wird, und des Mars eine dehydrierte Wüste.

In Marsjuwelen versteckte Hinweise

Zumindest geht die Geschichte so. Aber es hat einige Handlungslöcher.

Das Schicksal des alten Wassers des Planeten wurde zuvor anhand der in der aktuellen Marsatmosphäre vorkommenden Wasserstoffarten geschätzt. Während Wasserdampf durch ultraviolette Strahlung der Sonne in die Luft bombardiert wird, wird Wasserstoff aus dem Sauerstoff in Wassermolekülen entfernt. Als leichtes Gas entweicht dieser freie Wasserstoff leicht in den Weltraum. Ein Teil des Wasserdampfs enthält jedoch eine schwerere Version von Wasserstoff namens Deuterium, die wahrscheinlich in der Atmosphäre verbleibt.

Wissenschaftler wissen, wie hoch das natürliche Verhältnis von Wasserstoff und Deuterium auf dem Mars sein sollte, sodass anhand der Menge an zurückgelassenem Deuterium bestimmt werden kann, wie viel der leichteren Version einst auf dem Planeten war. Deuterium fungiert somit als gespenstischer Fingerabdruck, der die Menge an Wasser aus der Vergangenheit enthüllt, die schließlich in den Weltraum entweicht.