В марсианската атмосфера има дупка, която се отваря веднъж на всеки две години, изпускайки ограничените водни ресурси на планетата в космоса и оставяйки останалата част от водата на Червената планета на нейните полюси.
Това е обяснението на екип от руски и немски учени, които изучават странното поведение на водата на Червената планета. Учените от Земята виждат, че има водни пари високо в атмосферата на Марс и че водата мигрира към полюсите на планетата. Но досега нямаше добро обяснение за начина, по който работи марсианският воден цикъл, или защо някога разполагащата с обилни водни запаси планета сега е толкова суха.
Наличието на водна пара високо над Марс е озадачаващо, защото Червената планета има среден слой на атмосферата, която изглежда сякаш напълно спира цикъла на водата. „Марсианската средна атмосфера е твърде студена, за да се задържа водна пара в нея“, пишат изследователите в публикувана на 16 април статия в списание Geophysical Research Letters*.
Тук интересният въпрос е: как водата преминава през бариерата на средния слой на марсианската атмосфера?
Отговорът, според компютърните симулации в новото изследване, е свързан с два атмосферни процеса, уникални за Червената планета. На Земята лятото в Северното полукълбо и лятото в южното полукълбо са доста сходни. Но това не е така на Марс: Тъй като орбитата на планетата е много по-ексцентрична от земната, тя е значително по-близо до слънцето по време на лятото на южното полукълбо (което се случва веднъж на всеки две земни години). Така лятото в тази част на планетата е много по-топло от летата в Северното полукълбо.
Когато това се случи, според симулациите на изследователите, в средната атмосфера на Марс се отваря прозорец между 60 и 90 км надморска височина, позволявайки на водните пари да преминават и да избягат в горната атмосфера. В други случаи липсата на слънчева светлина затваря почти изцяло марсианските водни цикли.
Марс е различен от Земята и поради факта, че Червената планета често е завладявана от гигантски прашни бури. Тези бури охлаждат повърхността на планетата, като блокират слънчевото греене. Но светлината, която не достига до повърхността на Марс, спира в атмосферата, затопля я и създава условия, по-подходящи за движение на водата, показаха симулациите на учените.
В условията на глобална прашна буря, като тази, която обгърна Марс през 2017 г., малки частици от воден лед се образуват около частиците прах. Тези леки частици лед плават в горните слоеве на атмосферата по-лесно, отколкото други форми на вода, така че през тези периоди повече вода се движи в горните слоеве на атмосферата на Марс.
Праховите бури могат да пренесат още повече вода в горните слоеве на атмосферата, отколкото южните лета, показват изследователите. След като водата минава през средната част на атмосферата, се случват две неща: Част от водата се движи на север и на юг, към полюсите, където евентуално се депонира. Но ултравиолетовата светлина в горните слоеве на атмосферата може също така да прекъсне връзките между кислорода и водорода в молекулите, причинявайки изтичането на водорода в космоса, оставяйки кислорода зад него.
Този процес би могъл да бъде и част от причините за това, че някога богатият на водни запаси Марс се е превърнал в толкова сухо място в сегашната си епоха, пишат изследователите.
*Дмитрий Шапошников, Институт по физика и технологии, Москва; Александър Медведев, Институт за соларни системи Макс Планк, Гьотинген, Германия; Александър Родин, Институт по физика и технологии, Москва; Пол Харгот, Институт за соларни системи Макс Планк, Гьотинген, Германия.
