Результаты кажутся онлайн в журнале Science сегодня.Приблизительно четыре миллиарда лет назад у молодой планеты было бы достаточно воды, чтобы покрыть ее всю поверхность в жидком слое приблизительно 140 метров глубиной, но более вероятно, что жидкость объединила бы, чтобы сформировать океан, занимающий почти половину северного полушария Марса, и в некоторых регионах, достигающих глубин, больше, чем 1,6 километра.«Наше исследование обеспечивает твердую оценку того, сколько водный Марс когда-то имел, определяя, сколько воды было потеряно пространству», сказал Джеронимо Вильянуэва, ученый, работающий в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Мэриленде, США и ведущем авторе новой статьи. «С этой работой мы можем лучше понять историю воды на Марсе».Новая оценка основана на подробных наблюдениях за двумя немного отличающимися формами воды в атмосфере Марса.
Каждый – знакомая форма воды, сделанной с двумя водородными атомами и одним кислородом, H2O. Другой HDO, или полутяжелая вода, естественное изменение, в котором один водородный атом заменен более тяжелой формой, названной дейтерием.
Поскольку дейтеризованная форма более тяжела, чем нормальная вода, она менее легко потеряна в космос посредством испарения. Так, чем больше водная потеря от планеты, тем больше отношение HDO к H2O в воде, которая остается.Исследователи отличили химические подписи двух типов воды, используя Очень Большой Телескоп ESO в Чили, наряду с инструментами в Обсерватории В. М. Кека и НАСА Инфракрасное Сооружение Телескопа в Гавайях. Сравнивая отношение HDO к H2O, ученые могут иметь размеры тем, сколько часть HDO увеличила и таким образом определяет, сколько воды убежало в космос.
Это в свою очередь позволяет количеству воды на Марсе в прежние времена быть оцененным.В исследовании команда наносила на карту распределение H2O и HDO неоднократно почти за шесть Земных лет – равный приблизительно трем годам Марса – производство глобальных снимков каждого, а также их отношения. Карты показывают сезонные изменения и микроклиматы, даже при том, что современный Марс – по существу пустыня.Ulli Kaeufl ESO, который был ответственен за строительство одного из инструментов, используемых в этом исследовании, и является соавтором новой бумаги, добавляет: «Я снова поражен сколько власти, там находится в дистанционном зондировании на других планетах, используя астрономические телескопы: мы нашли древний океан на расстоянии в больше чем 100 миллионов километров!»
Команда особенно интересовалась регионами около северных и южных полюсов, потому что полярные ледниковые покровы – самое большое известное водохранилище планеты воды. Вода, сохраненная там, как думают, документирует эволюцию воды Марса с влажного периода Noachian, который закончился приблизительно 3,7 миллиарда лет назад к подарку.Новые результаты показывают, что атмосферная вода в почти полярном регионе была обогащена в HDO фактором семь относительно океанской воды Земли, подразумевая, что вода в постоянных ледниковых покровах Марса обогащена восьмикратно.
Марс, должно быть, потерял объем воды, в 6.5 раз больше, чем существующие полярные заглавные буквы, чтобы обеспечить такой высокий уровень обогащения. Объем раннего океана Марса, должно быть, составил по крайней мере 20 миллионов кубических километров.На основе поверхности Марса сегодня, вероятное местоположение для этой воды было бы Северными Равнинами, которые долго считали хорошим кандидатом из-за их низменной земли.
Древний океан там покрыл бы 19% поверхности планеты – для сравнения, Атлантический океан занимает 17% поверхности Земли.«С Марсом, теряющим так много воды, планета была очень вероятно влажной в течение более длительного промежутка времени, чем ранее мысль, предположив, что планета, возможно, была пригодна для жилья для дольше», сказал Майкл Мамма, старший научный сотрудник из Годдара и второго автора на бумаге.
Возможно, что у Марса однажды было еще больше воды, некоторые из которых, возможно, были депонированы ниже поверхности. Поскольку новые карты показывают микроклиматы и изменения в атмосферном содержании воды со временем, они, может также оказаться, полезны в продолжающемся поиске грунтовой воды.