Исследование показало: Марс мог сохранить воду, если бы ось его наклона оставалась неизменной

Европейские исследователи планет обнаружили, что значительная часть марсианской воды исчезла в результате периодических изменений угла наклона оси вращения Марса. Как указано в исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, при значительных углах наклона темпы утечки воды в космос увеличивались многократно по сравнению с текущими показателями.

«Точный объем утраченной Марсом воды нам пока неизвестен, однако мы предполагаем, что испарение атомов водорода из атмосферы оказало существенное влияние на этот процесс. Наш анализ показывает, что скорость потери водорода увеличивалась в десятки раз [6 × 10²⁷ атомов в секунду] в те периоды, когда ось наклона Марса была значительно увеличена», — заявляют исследователи.

Группа европейских ученых под руководством Габриэллы Гилли из Астрофизического института Андалусии в Гранаде пришла к этому выводу, разрабатывая сложную трёхмерную модель климата и атмосферы Марса. Эта модель позволяет точно оценивать скорость убыли различных атомов и ионов из атмосферы планеты под влиянием солнечного ветра.

Интерес к этой динамике вызван тем, что недавние данные, полученные благодаря зондовым аппаратам MAVEN и «ЭкзоМарс-TGO», указывают на то, что Марс должен был утратить значительно меньше воды, чем свидетельствуют геологические данные о древних реках, озёрах и океанах на его поверхности. Это побудило учёных предположить, что в прошлом скорость исчезновения водородных атомов в космос могла быть существенно выше.

Опираясь на эту гипотезу, астрономы рассчитали частоту проникновения молекул воды в верхние слои атмосферы Марса в различные эпохи и их последующего распада на водород и кислород, которые могли покинуть планету. Как выяснилось, интенсивность испарения тесно связана с углом наклона оси Марса: чем больше этот угол, тем быстрее планета теряла воду. Это связано с накоплением пыли, поглощающей солнечную энергию, что приводит к нагреву и разрежению атмосферы.

Учёные отмечают, что ось Марса периодически колеблется в значительных пределах, и в прошлом наблюдались периоды с наклоном до 35-40 градусов, в отличие от нынешних 25 градусов. В такие времена темпы потери водорода были в 10-100 раз выше, чем сейчас, что привело к значительным потерям воды, достаточным для покрытия всей планеты слоем в 80 метров.

За последнее десятилетие планетологи накопили множество доказательств существования в далёком прошлом на Марсе рек, озёр и океанов. По современным оценкам, их объём был сопоставим с Северным Ледовитым океаном на Земле, и общее количество воды позволило бы покрыть поверхность планеты слоем в 140 метров. Точные причины исчезновения этой воды пока остаются неизвестными, но новое исследование проливает свет на один из значимых факторов её утраты.

Ранее учёные опровергли одну из гипотез о наличии воды на Марсе: тёмные полосы на Красной планете не содержат жидкости.

Источник: iXBT