Hur Mars förlorade sina hav

 

Bild wikipedia. Dessa småkulor av hematit även kallade "blåbär", hittades av roboten Opportunity på Mars. De anses vara bland de starkaste bevisen på att vatten flutit på Mars yta.

Mars hade en gång mycket vatten på sin yta vilket framgår av geologiska fynd på ytan. Forskare vet att under de senaste 3 miljarder åren har en del av detta vatten sjunket djupt ner i Mars yta. Vart resten tog vägen har NASA:s rymdteleskop Hubble och MAVEN (Mars Atmosphere och Volatile Evolution) nu hjälpt till med att undersöka. 

– Det finns bara två ställen dit vattnet kan ha tagit vägen. Det kan ha fruset fast i marken och bildat is eller så kan vattenmolekyler brutits ner till atomer och atomerna kan då försvinna från toppen av atmosfären ut i rymden, beskriver John Clarke, som lett studien vid Center for Space Physics vid Boston University i Massachusetts. – För att förstå hur mycket vatten det fanns och vad som hände med vattnet måste vi förstå hur atomer kan försvinna ut i rymden.

Clarke och hans team kombinerade data från Hubble och MAVEN för att mäta antalet och den nuvarande flykthastigheten för väteatomer som flyr ut i rymden. Denna information gjorde det möjligt att extrapolera flykthastigheten bakåt i tiden för att förstå vattnets historia på Mars. Vattenmolekyler i Mars atmosfär bröts sönder av solljuset till väte- och syreatomer som sedan försvann ut i rymden.

Specifikt mätte teamet väte och deuterium (tungt väte) som är en väteatom med en neutron i sin kärna. Denna neutron ger deuterium dubbelt så stor massa som väte. Då dess massa är större försvinner deuterium mycket långsammare ut i rymden än vanligt väte gör.

Med tiden, när mer väte förlorades än deuterium, byggdes förhållandet mellan deuterium och väte upp i atmosfären. Genom att mäta förhållandet i dag får forskarna en ledtråd till hur mycket vatten som fanns på Mars under den varma, blöta tidsperioden. Genom att studera hur  atomer idag försvinner från atmosfären kan de förstå de processer som gett flykthastigheten under de senaste fyra miljarder åren och därmed extrapolera bakåt i tiden.

Även om de flesta av studiens data kommer från rymdsonden MAVEN är MAVEN inte tillräckligt känslig för att upptäcka deuteriumutsläpp vid alla tidpunkter under marsåret. Till skillnad från jorden kretsar Mars långt från solen i sin elliptiska bana under den långa marsvintern och deuteriumutsläppen är då svaga. Clarke och hans team behövde Hubble-data för att "fylla i tomrummen" och slutföra en årlig cykel för tre marsår (som vart och ett är 687 jorddagar). Hubble tillhandahöll också ytterligare data som går tillbaka till 1991 tiden innan MAVEN anlände till Mars 2014.

Kombinationen av data från dessa uppdrag gav den första helhetsbilden av väteatomer som flyr och flytt från Mars ut i rymden. Genom att studera hur mycket erosion som åstadkommits av vatten på Mars har astronomer beräknat att det en gång fanns tillräckligt mycket vatten för att täcka Mars med ett minst 500 m djupt hav 

Tankarna går osökt till hur så mycket vatten kunde bildas på Mars en gång och att det fanns kvar under en lång tid. Tankarna går även till om samma process kan göra att Jordens vatten en dag försvinner på samma vis. Tanken går också till om Mars en gång hade en mycket större atmosfär bestående av syre. Så mycket att människan kunnat andats den och osökt tänker man även på om det under denna tid fanns djur och växter på Mars.