Днешният образ на Марс като суха и безжизнена пустиня рязко контрастира със следите от някогашното му благополучие, които изобилстват по повърхността му.

Речни корита, минерали, променени от вода, и други геоложки белези сочат, че в далечното минало Червената планета е била много по-влажен и гостоприемен свят.

Изучаването на това как и защо нашият съсед е загубил водата си остава една от основните задачи на планетологията.

Въпреки че учените познават няколко процеса, обясняващи част от тези загуби, съдбата на основната маса марсианска вода все още не е напълно ясна.

Ново изследване, публикувано в Communications Earth & Environment, ни доближава до разгадаването на тази мистерия.

Неговите автори за първи път показват, че силна локална прашна буря може да предизвика издигане на вода в горните слоеве на атмосферата по време на лятото в северното полукълбо.

Климатична еволюция

„Това изследване показва влиянието на подобни бури върху климатичната еволюция на планетата и разкрива нов път за загубата на вода от Марс с течение на времето“, казва Адриан Бринес от Астрофизичния институт на Андалусия.

Изтичането на водород

Един от параметрите за оценка на мащаба на загубата на марсианска вода е количеството водород, избягал в Космоса. Той се образува при разпадането на водните молекули в атмосферата.

Измерванията показват, че за милиарди години планетата е загубила огромно количество вода. Достатъчно, за да покрие голяма част от повърхността ѝ със слой с дебелина стотици метри.

Поради сходния наклон на оста на въртене, на Марс, както и на Земята, има четири сезона, обяснява Франк Дарден от Белгийския кралски институт за космическа аерономия.

„Орбитата му обаче е по-издължена, така че през част от годината си планетата е по-близо до Слънцето и получава повече енергия. Лятото в Южното полукълбо е много по-топло и динамично, отколкото в Северното. Атмосферата по време на южното лято се насища с прах и се нагрява. Това позволява на водните пари да се издигнат на много големи височини“, разказва още той.

Там слънчевата радиация ги разгражда и позволява на водорода да се изпари в Космоса. По време на северното лято загубата на вода е много по-малка.

Неочаквано явление

Аномално увеличение на концентрацията на водни пари в средната атмосфера е регистрирано през лятото на 37-ата марсианска година (2022–2023 г. по земния календар) в Северното полукълбо.

„Това усилване беше предизвикано от аномална, локална прашна буря“, уточнява Сехей Аоки от Токийския университет.

Откритието се основава на данни от инструмента NOMAD на орбиталния апарат ExoMars Trace Gas Orbiter, комбинирани с наблюдения от други действащи мисии.

„Успяхме да проучим не само вертикалното разпределение на водните пари, но и разпределението на праха в атмосферата, образуването на облаци от воден лед и изтичането на водород в Космоса“, подчертава Бринес.

Нетипичната прашна буря е предизвикала внезапно и интензивно изхвърляне на водни пари, които са достигнали височини до 60–80 км.

„Този феномен не е наблюдаван през предходните марсиански години и не се предвижда от съвременните климатични модели“, добавя Дарден.

Излишъкът от водни пари не е бил локализиран. Той е открит едновременно на всички дължини, което показва бързо разпределение на водата около планетата.

Няколко седмици по-късно количеството прах в атмосферата се е върнало към нормалните си нива. В резултат на това водните пари отново са се оказали „заключени“ в по-ниските слоеве.

Скоро след това количеството водород в екзосферата рязко се е увеличило.

В резултат на това изтичането на водород в космоса се е увеличило приблизително 2,5 пъти в сравнение със същия сезон през предходните години.

Този епизод е бил краткотраен и не толкова интензивен, колкото основните събития на загуба на водород, свързани с южното лято и глобалните прашни бури.

Въпреки това, той разкри още един важен път за изтичане на вода от Марс, заключава Бринес.