Miliardy lat temu woda płynęła na powierzchni Marsa. Ale naukowcy mają niepełny obraz tego, jak działał cykl wodny czerwonej planety.
To może wkrótce zmienić się po tym, jak dwóch doktorantów z University of Texas w Austin wypełniło dużą lukę w wiedzy na temat cyklu wodnego Marsa – w szczególności części między wodą powierzchniową a wód gruntowych.
Studenci Mohammad Afzal Shadab i Eric Hiatt opracowali model komputerowy, który oblicza, jak długo trwało woda na wczesnym Marsie, przenikanie od powierzchni do warstwy wodonośnej, która uważa się za około mili pod ziemią. Odkryli, że zajęło to od 50 do 200 lat. Na Ziemi, gdzie lusterka wody w większości miejsc jest znacznie bliżej powierzchni, ten sam proces zwykle zajmuje zaledwie kilka dni.
Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Geophysical Research Letters.
Naukowcy ustalili również, że ilość wody spływającej między powierzchnią a warstwą wodonośną mogła wystarczyć, aby pokryć Marsa co najmniej 300 stóp wody. Była to potencjalnie znaczna część całkowitej dostępnej wody planety.
Badanie pomaga w pełnym zrozumieniu przez naukowców cyklu wodnego na wczesnym Marsie, powiedział Shadab, który uzyskał stopień doktora w UT Austin i jest obecnie badaczem doktora na Uniwersytecie Princeton. To nowe zrozumienie będzie przydatne do ustalenia, ile wody było dostępnych do odparowania i wypełnienia jezior i oceanów deszczem, a ostatecznie tam, gdzie skończyła się woda.
„Chcemy to zaimplementować [an integrated model] O tym, jak woda i ziemia ewoluowały razem przez miliony lat do obecnego stanu ” – powiedział Shadab, który był głównym autorem badania.„ To bardzo zbliża nas do odpowiedzi na Marsa na Marsie ”.
Dzisiaj Mars jest w dużej mierze suchy, przynajmniej na powierzchni. Ale 3 do 4 miliardów lat temu – mniej więcej w czasie, gdy życie zaczęło się na Ziemi – oceany, jeziora i rzeki rzeźbiły doliny przez góry Marsa i kratery oraz nadrukowane linie brzegowe na skalistej powierzchni.
Ostatecznie woda Marsa podjęła inną ścieżkę niż Ziemia. Większość z nich jest teraz zamknięta w skórce, albo zaginęła w kosmosie wraz z atmosferą Marsa. Zrozumienie, ile wody było dostępne w pobliżu powierzchni, może pomóc naukowcom ustalić, czy było ona w odpowiednich miejscach wystarczająco długo, aby stworzyć składniki chemiczne potrzebne do życia.
Nowe odkrycia dodają do alternatywnego obrazu wczesnego Marsa, w którym niewiele wody wracało do atmosfery poprzez parowanie i padając w dół, aby uzupełniać oceany, jeziora i rzeki – jak miałaby być na Ziemi – powiedział współautor Hiatt, który niedawno ukończył doktorat w Ut Jackson School of Geosciences.
„Wydaje mi się, że o wczesnym Marsie polega na tym, że każda woda powierzchniowa, którą miałeś – wszelkie oceany lub duże jeziora stojące – były bardzo efemeryczne” – powiedział. „Kiedy woda wjechała na ziemię na Marsie, było tak dobrze, jak zniknęło. Ta woda nigdy nie wycofała się”.
Naukowcy powiedzieli, że odkrycia nie są złą wiadomością dla potencjalnego życia na Marsie. Hiatt powiedział, że jeśli nic więcej, woda wyciekająca do skórki nie była utracona w kosmosie. Ta wiedza może być pewnego dnia ważna dla przyszłych odkrywców szukających zakopanych zasobów wodnych, aby utrzymać osadę na czerwonej planecie.
Badania Shadaba i Hiatta były wspierane przez grant Blue Sky z University of Texas Institute for Geophysics, jednostkę badawczą w Jackson School oraz dotacji z Center for Planetary Systems Systems i NASA UT Austin.
Prace przeprowadzono, podczas gdy Shadab uzyskał stopień doktora w ODEN Institute for Computational Engineering and Sciences w UT Austin. Inni współautorzy to Rickbir Bahia i Eleni Bohacek z Europejskiej Agencji Kosmicznej (obecnie w brytyjskiej agencji kosmicznej), Vilmos Steinmann z Uniwersytetu Eotvos Lorand na Węgrzech oraz profesor Marc Hesse z Departamentu Ziemi i Planetary Sciences w Ut Austin.