"Pierwotny ocean na Marsie miał więcej wody niż ziemski Ocean Arktyczny i pokrywał większą powierzchnię planety niż Ocean Atlantycki na Ziemi" - mówią naukowcy z międzynarodowego zespołu badawczego, który przez sześć lat analizował własności wody w różnych częściach marsjańskiej atmosfery.

Badacze wykorzystali teleskopy naziemne: teleskop VLT należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), a także instrumenty z W. M. Keck Observatory oraz NASA Infrared Telescope Facility. Celem ich analiz było wykonanie map rozmieszczenia wody w różnych częściach atmosfery Marsa w perspektywie kilkuletniej.

W swoich analizach szczegółowo badali własności dwóch odmian wody: zwykłej, znanej wszystkim H20, złożonej z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu oraz jej cięższej wersji HDO, w której jeden z atomów wodoru jest zastąpiony atomem deuteru. HDO jest też zwana wodą półciężką.

Ponieważ cząsteczka wody HDO jest cięższa niż H20, proces jej utraty z marsjańskiej atmosfery w przestrzeń kosmiczną zachodzi wolniej. W związku z różnymi tempami utraty obu rodzajów wody, wraz z upływem czasu powinien wzrastać stosunek ilości HDO do zwykłej wody.

Naukowcom udało się zaobserwować widmowe sygnatury obu typów wody. Wykonali mapy ich rozmieszczenia w okresie prawie sześciu ziemskich lat (co odpowiada trzem latom marsjańskim). Mapy ujawniły występowanie sezonowych zmian, a także mikroklimatów. Ustalono także, że woda atmosferyczna w obszarach okołobiegunowych ma siedmiokrotnie większy poziom HDO niż woda w ziemskich oceanach. Przekłada się to na domniemania odnośnie składu wody w czapach polarnych Marsa, które są największym znanym rezerwuarem wody na tej planecie.

Według zespołu, którym kierował Geronimo Villanueva z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt (Maryland, USA), planeta Mars musiała w ciągu swojej historii utracić objętość wody 6,5 razy większą niż obecnie zawarta w czapach polarnych, aby osiągnąć obecny poziom HDO w stosunku do H20. Na tej podstawie oszacowano objętość pierwotnego oceanu, który mógł miliardy lat temu występować na planecie, na co najmniej 20 milionów kilometrów sześciennych.

Taka ilość wody pozwoliłaby pokryć całą powierzchnię planety warstwą o głębokości 140 metrów. Bardziej prawdopodobne jest jednak skupienie wody w oceanie o głębokości osiągającej nawet 1,6 kilometra. Jako prawdopodobne miejsce występowania oceanu naukowcy wskazują Równiny Północne, od dawna typowane jako dobry kandydat z powodu swojego niskiego położenia terenu. Jeśli dawny ocean rzeczywiście występował na tym obszarze, to obejmował 19 proc. powierzchni Marsa. Dla porównania, Ocean Atlantycki obejmuje 17 proc. powierzchni Ziemi.

Warszawa, 6 marca 2015
PAP