Egy egész óceánt elvesztett az egykor kék Mars

Ilyen lehetett négymilliárd évvel ezelőtt a Mars

A Mars egykor Földünkhöz hasonlóan kék színben tündökölt. A vízben gazdag planéta azonban négy milliárd év leforgása alatt rejtélyes okokból teljesen kiszáradt és ma elsősorban vörös sivatagként él a köztudatban. Vajon mennyi víz lehetett a felszínén?

A Science magazinban publikált legújabb tanulmány alapján a bolygó északi féltekéjét egy, nagyjából az Atlanti-óceán nagyságával megegyező vízfelület borította, melynek mélysége helyenként az 1,6 kilométert is elérhette.

Megérteni a víz múltját

„Tanulmányunk a világűrbe távozott víz mennyiségének becslésével próbál választ adni arra, hogy mekkora óceán létezhetett egykor a Marson” – mondta Geronimo Villanueva, a NASA Goddard Űrközpont kutatója, a kutatás vezető szerzője, az Európai Déli Obszervatórium (ESO) által kiadott sajtónyilatkozatban. „Mostani munkánkkal jobban megérthetjük a marsi víz múltját.”

Villanueva és munkatársai a chilei Very Large Telescope (VLT) távcsőrendszerét, valamint a Keck Obszervatórium és a NASA infravörös űrtávcső eszközeit használták a marsi légkörben található vízmolekulák eloszlásának elemzéséhez. Utóbbiból és a bolygó szezonális változásainak megfigyeléséből a szakemberek egy átfogó térképet készítettek, ebből sikerült a vizsgálat következtetéseit levonni.

Ilyen lehetett négymilliárd évvel ezelőtt a Mars Forrás: ESO/M. Kornmesser

HDO és H2O

Ismert, hogy a Mars légkörének nagy része a vízzel együtt az idők folyamán elveszett. Habár a szilárd felszín alatt lehetséges, hogy jelentős víztartalék húzódhat fagyott állapotban, a felszínt borító óceán az atmoszféra vékonyodásával és lehűlésével teljesen eltűnt.

Köztudott, hogy a földi óceánok vize két hidrogén és egy oxigén atomot kitevő molekulákból (H₂O) áll. Az már kevésbé ismert, hogy a vízmolekulák egy kis hányada - átlagosan minden 3200-ik - HDO felépítésű. A HDO-molekula egy hidrogénből, egy oxigénből és egy deutériumból épül fel. A deutérium a hidrogén egyik stabil izotópja. Míg a hidrogén egy protont és egy elektront tartalmaz, a deutérium egy protonból, egy elektronból, és egy neutronból tevődik össze. A plusz neutron miatt HDO molekula nehezebb a H₂O molekuláénál.

Nagyobb tömege miatt tehát a „félnehéz vízként” is emlegetett HDO nehezebben távozhatott a világűrbe, mint a H₂O molekula, ebből következőleg pedig valószínűleg nagyobb mennyiségben is maradt vissza a vörös planétán.

Az obszervatóriumok segítségével a kutatóknak sikerült meghatározni a HDO és H2O molekulák eloszlását a Marson, ezek arányaiból próbálták megállapítani, hogy mennyi víz létezett egykor a vörös bolygón.

ilyen lehetett a Mars négymilliárd éve Forrás: ESO/M. Kornmesser/N. Risinger

Óriási óceán lehetett

Napjainkban a víz – a széndioxiddal együtt - a Mars északi és déli pólusain, jégbe fagyva található meg. Ezen a helyen a légkörbe jutó vízben hétszer több HDO-molekula található, mint a földi óceánokban. A tanulmány szerint ebből arra lehet következtetni, hogy 6,5-szer több vizet vesztett a bolygó az idők során, mint amennyi a mai jégtakarókban megtalálható.

A számítások szerint nagyjából 20 millió köbkilométernyi víz lehetett a Mars óceánjában – írták a kutatók a sajtóközleményben. Az ősi óceán a bolygó 19 százalékát foglalhatta el (az Atlanti-óceán a Föld felszínének 17 százalékát borítja be), legnagyobb része pedig az alacsonyabb fekvésű északi területekre koncentrálódott. Az alábbi videóban megtekinthetjük, hogyan is nézhetett ki a Mars négy milliárd évvel ezelőtt.

„A hatalmas vízveszteséget nézve a bolygót valószínűleg hosszabb ideig boríthatta óceán, mint eddig gondoltuk. Ez azt is jelenti, hogy a Mars tovább biztosított az élet számára kedvező feltételeket.” – mondta Michael Mumma, a NASA Goddard Űrközpontjának kutatója.