Астрономи знайшли залишки гігантського океану на Марсі

У первісному океані, що існував на Марсі, містилося більше води, ніж в Північному Льодовитому океані на Землі. Марсіанський океан покривав велику частку поверхні планети, більшу, ніж частка земної поверхні, яку покриває Атлантичний океан. Про це свідчать результати досліджень, проведених міжнародною групою вчених, розповіли в Південній Європейській обсерваторії (ESO). 

Використовуючи Дуже Великий Телескоп (VLT) ESO, а також інструменти обсерваторії Кека (WM Keck Observatory) і Інфрачервоний телескоп NASA (Infrared Telescope Facility), астрономи протягом шести років регулярно відстежували зміни параметрів атмосфери Марса і картографували розподіл властивостей води в різних її частинах. Такі карти отримані вперше.

Виявилося, що приблизно чотири мільярди років тому на молодому Марсі було достатньо води, щоб покрити всю його поверхню шаром глибиною приблизно в 140 метрів. Більш ймовірно, однак, що марсіанський океан займав майже половину північної півкулі планети і досягав у деяких регіонах глибини більше 1.6 кілометрів.

Нові оцінки, зроблені в роботі, базуються на детальних спостереженнях двох трохи різних форм води, існуючої в атмосфері Марса. Одна з них — знайома всім вода, молекули якої складаються з двох атомів водню і одного атома кисню, H2O. А інша — це HDO, або напівважка вода — різновид води, що зустрічається в природі, в якій один з атомів водню заміщений його важким ізотопом дейтерієм.

Оскільки дейтерієва вода важче звичайної, вона повільніше розсіюється в просторі внаслідок випаровування. Тому чим більше втрати води з поверхні планети, тим більшим має бути відношення кількості HDO до H2O в воді, що залишилася.

Астрономи багаторазово картографували розподіл H2O і HDO протягом більш, ніж шести земних років (що відповідає приблизно трьом марсіанським рокам). Результатом цієї роботи стали глобальні карти розподілу обох типів води, а також їх співвідношення. Незважаючи на те, що сучасний Марс являє собою пустелю, карти виявили присутність сезонних змін і мікрокліматичні прояви.

Група особливо цікавилася областями навколо північного і південного полюсів Марса, так як марсіанські полярні шапки — найбільші відомі на планеті резервуари води. Передбачається, що накопичена в них речовина містить інформацію про еволюцію води на Марсі від вологої епохи листопада, що скінчилася близько 3.7 мільярдів років тому, до теперішнього часу.

Нові результати говорять про те, що атмосферна вода в приполярних областях в сім разів багатшими дейтерієм у порівнянні з океанської водою на Землі, звідки випливає, що в марсіанських полярних шапках вона багатша у вісім разів. Щоб досягти такого рівня збагачення дейтерієм, Марс повинен був втратити обсяг води, що в 6.5 разів перевищує обсяг сучасних полярних шапок. Таким чином, обсяг первісного океану на Марсі повинен був становити як мінімум 20 мільйонів кубічних кілометрів.

Якщо судити по сучасному рельєфу марсіанської поверхні, вірогідним місцезнаходженням цього океану були Північні Рівнини — вони розташовані дуже низько і вже давно вважаються кандидатом на цю роль. Стародавній океан міг покривати 19% поверхні планети. Для порівняння, Атлантичний океан займає 17% поверхні Землі.«Якщо Марс втратив таку кількість води, то дуже ймовірно, що вологий період тривав тут набагато довше, ніж досі вважалося, а значить і населеною планета могла бути протягом більшого часу», — говорить Майкл Мумма, провідний співробітник Годдардівського центру і другий автор даної роботи.

Можливо, колись на Марсі було ще більша кількість води — деяка частина її могла перебувати під поверхнею планети. Нові карти свідчать про мікрокліматичних тимчасові зміни вмісту води в атмосфері, а значить вони можуть допомогти і в триваючих пошуках підземних покладів води на Марсі.